63
Aus dem Institut für Pathologie (Direktor Prof. Dr. med. Frank Dombrowski) der Universität Greifswald Die Inhibition von EGF-R bei der Hepatokarzinogenese nach Inseltransplantation Inaugural Dissertation zur Erlangung des akademischen Grades Doktor der Medizin (Dr. med.) der Universitätsmedizin Greifswald 2016 vorgelegt von: Jacqueline Merz geb. am: 19.05.1984 in: Leinefelde

Die Inhibition von TGF-a bei der Hepatokarzinogenese nach ... · RFA und transarterielle (Chemo-)Embolisation= TAE/ TACE) zur Verfügung. Da die Diagnose jedoch häufig erst in einem

  • Upload
    doduong

  • View
    215

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Die Inhibition von TGF-a bei der Hepatokarzinogenese nach ... · RFA und transarterielle (Chemo-)Embolisation= TAE/ TACE) zur Verfügung. Da die Diagnose jedoch häufig erst in einem

Aus dem Institut fuumlr Pathologie (Direktor Prof Dr med Frank Dombrowski) der

Universitaumlt Greifswald

Die Inhibition von EGF-R bei der Hepatokarzinogenese nach Inseltransplantation

Inaugural ndash Dissertation

zur

Erlangung des akademischen

Grades

Doktor der Medizin

(Dr med)

der

Universitaumltsmedizin

Greifswald

2016

vorgelegt von Jacqueline Merz

geb am 19051984

in Leinefelde

Fuumlr meine Eltern und meinen Sohn

Dekan Prof Dr rer nat Max P Baur

1 Gutachter Prof Dr F Dombrowski (Greifswald)

2 Gutachter Prof Dr H-P Fischer (Bonn)

Ort Raum Greifswald O 065 (Seminarraum Innere Medizin A)

Tag der Disputation 11042017

3

1 Einleitung 5

11 Praumlneoplasien der Leber 8

12 Inseltransplantation und hepatozellulaumlres Karzinom 8

13 Der Epidermal Growth Factor Receptor Transforming Growth Factor α 10

14 Gefitinib 13

15 Fragestellung 13

2 Material und Methode 14

21 Die Versuchstiere und ihre Haltung 14

22 Versuchsgruppen 14

23 Applikation von Gefitinib 16

24 Streptozotocingabe und Blutglukosemessung 16

25 Inseltransplantation 17

251 Praumlparation der Pankreasinseln 17

252 Intrahepatische Transplantation 18

26 Praumlparation der Lebern 19

261 Markierung proliferierender Zellen 19

262 Probengewinnung und Gewebspraumlparation 19

27 Morphologische Untersuchungen 20

271 Protokolle der Immunhistochemie (BrdU) 21

272 Protokolle der Immunhistochemie (TGF-α) 22

273 Protokolle der Immunhistochemie (EGF-R) 23

274 Protokolle der Immunhistochemie (Insulin) 24

28 Proliferationsaktivitaumlt 25

29 Statistische Auswertung 25

3 Ergebnisse 26

31 Gewichtsentwicklung 26

32 Blutglukosedaten 29

4

33 Praumlneoplastische Leberherde 32

34 Proliferationsaktivitaumlt 32

35 Abbildungen 36

4 Diskussion 42

41 Die Transplantate und deren Effekte auf das benachbarte Leberparenchym 42

42 Blutglukose und Gewichtsentwicklung der Tiere 42

43 Proliferationsindex 43

5 Zusammenfassung 46

6 Literaturverzeichnis 48

7 Tabellenanhang 55

8 Abkuumlrzungsverzeichnis 61

10 Danksagung 63

Einleitung

5

1 Einleitung

Das hepatozellulaumlre Karzinom (HCC) ist weltweit einer der haumlufigsten malignen

Tumoren Es ist das fuumlnfthaumlufigste Karzinom und die zweithaumlufigste krebsbedingte

Todesursache bei Maumlnnern Sie sind um mehr als das Doppelte betroffen als Frauen Bei

Frauen ist das HCC die siebenthaumlufigste Krebserkrankung und die sechsthaumlufigste

krebsbedingte Todesursache Im Jahre 2008 traten weltweit etwa 748300

Neuerkrankungen auf wovon 695900 verstarben Somit entspricht die Mortalitaumlt in

etwa der Morbiditaumlt [1] Der Groszligteil der Patienten erkrankt jenseits des 65

Lebensjahres Unter Betrachtung der geographischen Verteilung sind es vor allem die

Entwicklungslaumlnder in denen eine Haumlufung der Erkrankungen festzustellen ist darunter

vor allem West- und Zentralafrika Suumld- und Ostasien Aber auch in Europa

Nordamerika Australien und Japan wurde in den letzten 20 Jahren ein steter Anstieg

beobachtet Hier liegt dem HCC in uumlber 90 der Faumllle eine Leberzirrhose zu Grunde

Diese Assoziation ist in Asien und Afrika weniger haumlufig was darauf hindeutet dass

zusaumltzlich haumlufig andere Lebergrunderkrankungen zugrunde liegen Neben der

Leberzirrhose sind die Risikofaktoren fuumlr die Entstehung des HCC im Wesentlichen

viral (Infektionen mit Hepatitis B- oder C- Virus) toxisch (Aflatoxin Alkoholabusus)

metabolisch (Diabetes Mellitus Typ 2) angeboren (Haumlmochromatose Morbus Wilson

Mukoviszidose Alpha-1-Antitrypsin-Mangel Porphyrie usw) oder autoimmun bedingt

[2]

Entscheidend fuumlr die Prognose sind unter anderem Tumorlast Komorbiditaumlten

Leberfunktion und das Vorhandensein von Symptomen Ebenso spielen geographische

Unterschiede eine wesentliche Rolle insbesondere zwischen der westlichen und der

asiatisch-pazifischen Region Auf Grund dessen konnte bisher noch kein

allgemeinguumlltiger Standard fuumlr die Therapie entwickelt werden [3] Fuumlr eine individuelle

Therapiestratifizierung wird haumlufig der Barcelona Liver Cancer Clinic (BCLC)- Score

genutzt (siehe Abb 1) [4] Entscheidende Parameter sind hierbei Tumorstadium

Leberfunktion und Allgemeinzustand des Patienten

Einleitung

6

Abbildung 1 Barcelona Liver Cancer Clinic (BCLC)- Score zur Stadieneinteilung

und Behandlungsoptionen des HCC [4]

Abhaumlngig von dem Allgemeinzustand des Patienten sowie der Anzahl Groumlszlige und Lokalisation des

Tumors stehen fuumlr die Behandlung des HCC chirurgische (Resektion Lebertransplantation) sowie

nichtchirurgische Therapieverfahren (bspw perkutane Ehtanolinjektion= PEI Radiofrequenzablation=

RFA und transarterielle (Chemo-)Embolisation= TAE TACE) zur Verfuumlgung

Da die Diagnose jedoch haumlufig erst in einem fortgeschrittenem Stadium gestellt wird

stehen potentiell kurative Verfahren (ua Resektion Lebertransplantation

Radiofrequenzablation) nicht mehr zur Verfuumlgung Ein palliatives Therapiekonzept ist

beispielsweise die transarterielle Chemoembolisation (TACE) welche vor allem bei

einem multifokalen Wachstum zum Einsatz kommt Systemische Chemotherapien (wie

zB Cisplatin Doxorubicin) erzielten keine hohen Ansprechraten bzw brachten in

fortgeschrittenen Tumorstadien keinen Uumlberlebensvorteil sodass es bis vor ein paar

Jahren noch keine etablierte Therapie gab

Durch ein besseres Verstaumlndnis der Hepatokarzinogenese va auf molekularer Ebene

konnten neue Substanzen wie Sorafenib in der palliativen Therapie des HCC in

geringem Maszlige erfolgreich eingesetzt werden

Einleitung

7

Sorafenib ein oraler Multikinaseinhibitor hemmt zum Beispiel die Ras-activated factor-

Kinase (Raf-1) welches in enger Wechselwirkung mit dem Signalprotein Rat sarcoma

(Ras) steht und das Zellwachstum foumlrdert Wird dies unterbunden kann der Kreislauf

der permanenten Zellteilung unterbrochen werden Auch andere Rezeptoren (siehe Abb

2) wie die der Tyrosinkinase Vascular Endothelial Growth Factor receptor (VEGF-R)

und des Platelet Derived Growth Factor receptor (PDGF-R-β) werden durch dieses

Medikament blockiert sodass die Zelle durch die Antiangiogenese nicht mehr

ausreichend mit Naumlhrstoffen versorgt werden kann [5]

Abbildung 2 Aktivierte Wachstumsfaktoren des HCC und Angriffspunkte von

Sorafenib (Sf)

Durch die Stimulierung des EGF-R (beispielsweise durch TGF-α) kommt es zur Aktivierung der

Signalkaskade RasRaf-1 Dadurch wird die Produktion neuer Stimulationsfaktoren im Nukleus angeregt

sodass ein Kreislauf des permanenten Zellwachstums entsteht Gleichzeitig wird die Angioneogenese

durch Liganden wie PDGF und VEGF stimuliert Sorafenib (Sf) hemmt somit mehrere Kinasen die fuumlr

das Tumorwachstum eine entscheidende Rolle spielen [6]

Einleitung

8

11 Praumlneoplasien der Leber

Praumlneoplastische hepatozellulaumlre Laumlsionen sogenannte foci of altered hepatocytes

(FAH) sind phaumlnotypisch veraumlnderte Hepatozyten Diese sind noch keine Tumoren

entwickeln sich aber in der experimentellen Karzinogenese der Ratte der Maus bei

Voumlgeln Fischen und Murmeltieren von benignen weiter zu malignen Neoplasien [7]

Sie gehen dem Auftreten von hepatozellulaumlren Adenomen und Karzinomen in der

experimentellen Karzinogenese lange voraus Diese Veraumlnderungen koumlnnen chemisch

viral physikalisch und hormonell ausgeloumlst werden Kleine Hepatozytengruppen mit

exzessiver Glykogenspeicherung sogenannte glycogen storing foci (GSF) sind unter

den FAH die fruumlhesten Veraumlnderungen welche sich in der azinaumlren Architektur des

Lebergewebes integriert haben [7 8] Die exzessive Glykogenspeicherung ist ua

Folge einer verminderten Aktivitaumlt des glukoneogenetischen Enzyms Glukose-6-

Phosphatase Ebenso kommt es zu einer Beeinflussung weiterer Stoffwechselwege

wobei vor allem Enzyme der Glykolyse und der Fettsaumluresynthese sowie verschiedene

intrazellulaumlre Signaltransduktionswege beeinflusst werden [9]

Beispielsweise sind Aktivierungen der Protein Kinase B mechanistic Target of

Rapamycin (AKTmTOR) und rat sarcoma mitogen aktivierte Proteinkinase

(RasMAPK) Signaltransduktionswege sowohl in dem Rattenmodell der Insulin-

induzierten Hepatokarzinogenese als auch beim menschlichem HCC und in humanen

GSF nachgewiesen worden [10]

12 Inseltransplantation und hepatozellulaumlres Karzinom

Die Transplantation von Bauchspeicheldruumlsengewebe hat eine lange Tradition Ende

des 19 Jahrhunderts erfolgten die ersten Versuche noch vor der Entdeckung des

Insulins durch den deutschen Arzt Bernhard Naunyn [11]

Dabei ist die portal-embolische Pankreasinseltransplantation bei Streptozotocin-

diabetischen Ratten das am meisten untersuchte Inseltransplantationsmodell (s Abb 3)

Morphologische Untersuchungen zeigten dass die intrahepatische Transplantation

ideale Bedingungen fuumlr die Inseln darstellte Die direkte intravaskulaumlre Lage und die

Doppelversorgung der Leber uumlber das venoumlse Blut der Pfortader und die Leberarterien

fuumlhrten zu einer deutlich houmlheren Uumlberlebensrate der Inseln als in anderen Organen

Einleitung

9

Nach 11 Tagen bildeten sich Anastomosen zwischen dem Gefaumlszligsystem der

Pankreasinseln und dem der Leber aus [12] Die zunaumlchst ruhende Insulinproduktion

wurde binnen der ersten 24 Stunden nach der Transplantation zur Regulation des

Blutzuckerspiegels wieder aufgenommen Ist eine genuumlgend hohe Anzahl vitaler

Pankreasinseln (n=1000-2000) verpflanzt worden war die diabetische Stoffwechsellage

nach der Transplantation dauerhaft ausgeglichen [13 14 15] In anderen Experimenten

stellte sich heraus dass eine geringe Anzahl an verpflanzten Pankreasinseln (nlt500) das

diabetische Syndrom (Hyperglykaumlmie Polydipsie Diarrhoe) gebessert aber nicht

vollstaumlndig behoben hat Waumlhrend sich die β-Zellen verpflanzter Inseln groszliger

Stuumlckzahl elektronenmikroskopisch nicht von denen normaler im Pankreas gelegener

Inseln unterschieden waren bei den β-Zellen im Versuch mit niedriger Stuumlckzahl eine

Degranulation und eine Vermehrung des rauen und glatten endoplasmatischen

Retikulums der Transplantate sichtbar Dies entspricht einer gesteigerten Synthese und

Sekretion von Insulin [13 14 15] Die Menge des Insulins bezogen auf die

Gesamtkoumlrpermasse war jedoch so gering dass eine leicht abgemilderte

Hyperglykaumlmie bestehen blieb und damit eine staumlndige Stimulation der β -Zellen der

transplantierten Inseln unterhalten wurde Alle Hepatozyten der im Abstromgebiet der

Inseltransplantate gelegenen Leberazini waren somit hohen Glukose- und gleichzeitig

Insulinkonzentrationen ausgesetzt und zeigten eine vermehrte Glykogen- und

Fettspeicherung

Es fand sich weiterhin eine Verstaumlrkung der Proliferation und der apoptotischen

Elimination der Hepatozyten [13 16 17] Die Herde gleichen praumlneoplastischen

chemisch-induzierten Leberherden nicht nur hinsichtlich ihrer Morphologie und ihres

Proliferationsverhaltens sondern auch in ihrer Enzymausstattung [14 18] In

Langzeitexperimenten entwickelten auch sie sich zu Adenomen und Karzinomen

weiter

Die Karzinogenese wird als Mehrstufenmodell gesehen und besteht aus der Initiation

Promotion und Progression Der Initiation (Ausloumlsung) liegt eine genetische

Veraumlnderung zugrunde Die Zellen unterscheiden sich von ihrem umliegenden Gewebe

Im zweiten Schritt der Promotion (Foumlrderung) steht die Krebsentwicklung im

Vordergrund Die genetisch veraumlnderte Zelle erfaumlhrt einen ununterbrochenen

Wachstumsreiz und erkennt eigene Zellgrenzen nicht mehr an Diese Phase ist

reversibel

Einleitung

10

Die Progression (Steigerung) stellt die 3 Stufe dar Sie ist durch die eigentliche maligne

Transformation gekennzeichnet Die Zelle teilt sich ohne Unterbrechung und ist

immortal geworden Im Verlauf kommt es zu einer Entdifferenzierung und zur

Metastasenbildung [19]

Abbildung 3 Pankreasinseltransplantationsmodell bei diabetischen Ratten

(Skizze Prof Dr med Dombrowski)

Die Pankreasinseln (rote Dreiecke) gelangen uumlber den Pfortaderhauptast in Portalvenen der

Portalfelder (Blutfluss entlang der Pfeile) Ein lokaler Hyperinsulinismus entsteht im Abstromgebiet der

Transplantate (rote Pfeile) von der Azinuszone 1 in Richtung der Zone 3

13 Der Epidermal Growth Factor Receptor Transforming Growth Factor α

Die Epidermal Growth Factor- Rezeptoren (EGF-R) findet man in einer

unterschiedlichen Konzentration und Kombination in einer Vielzahl von Geweben

Epitheliale mesenchymale sowie neuronale Zellen sind in der Lage dieses

Einleitung

11

Transmembranmolekuumll zu exprimieren einzig die Zellen des haumlmatopoetischen

Systems zeigen keine EGF-R-Expression Durch die Stimulation des Rezeptors wird

eine Signalkaskade in Gang gesetzt die eine fundamentale Rolle in der Entwicklung

Proliferation und Differenzierung der Zellen spielt [20]

Der EGF-Rezeptor gehoumlrt zur Familie der ErbB-Proteine (s Abb 4) Ihnen gemeinsam

ist der dreiteilige Aufbau aus einer extrazellulaumlren Domaumlne mit der

Ligandenbindungsstelle einem transmembranen Segment und einer intrazellulaumlren

Tyrosinkinase [27] Liganden sind der Epidermal Growth Factor (EGF) sowie der

Transforming Growth Factor alpha (TGF-α) der eine groszlige Rolle in der

Hepatokarzinogenese spielt [28 29] Es konnte in verschiedenen Arbeiten gezeigt

werden dass es zu einer Uumlberexpression der TGF-α- und EGF- messenger RNA

(mRNA) in der zirrhotischen Leber und beim HCC kommt [23 24 25 26]

TGF-α wird von den Hepatozyten gebildet und fungiert als autokriner Faktor waumlhrend

der Regeneration der Leber [21 22] Im Falle einer Bindung kommt es zu einer

Rezeptordimerisierung mit anschlieszligender Autophosphorylierung spezifischer

Tyrosinreste Diese setzen weitere Bindungsstellen fuumlr Adapterproteine frei welche

Signalplattformen aufbauen an die weitere Effektormolekuumlle beziehungsweise Enzyme

binden koumlnnen (MAPK- den JanuskinaseSignal Transducers and Activators of

Transcription =JakSTAT- Signalweg oder den anti-apoptotischen Phosphoinositid-3-

Kinase (PI3-) Kinase-Weg ) [20]

Bereits 1979 konnte man im Tierversuch zeigen dass EGF Zellen stimuliert sodass

diese verstaumlrkt wachsen [30] Fehlen diese stimulatorischen Signale ist es gesunden

Zellen nicht moumlglich zu proliferieren Tumorzellen hingegen sind uumlberwiegend

unabhaumlngig von einer exogenen Wachstumsstimulation [31] Im HCC und in

bestimmten epithelialen Tumorerkrankungen werden erhoumlhte EGF-R-Spiegel gefunden

sowie teilweise auch mutierte hyperaktive Formen des EGF-R Dazu zaumlhlen zB nicht

kleinzellige Lungenkarzinome

Ein zweiter Weg die eigene Proliferation der Krebszellen anzutreiben ist die

Moumlglichkeit Wachstumsfaktoren zu synthetisieren Diesen Prozess findet man

beispielsweise in Glioblastomen und Sarkomen die Platet Derived Growth Factor

(PDGF) und TGF-a produzieren [32] Des Weiteren sind viele Krebszellen in der Lage

im Falle einer deregulierten Expression von Rezeptoren hypersensibel gegenuumlber

Wachstumsfaktoren zu sein Ein Beispiel hierfuumlr ist der HER2neu-Rezeptor der in

Mammakarzinomen uumlberexprimiert ist [33]

Einleitung

12

Die haumlufige Uumlberexpression in Korrelation mit einer schlechten Prognose macht den

EGF-R zu einem relevanten Zielprotein in der Tumortherapie [34]

Abbildung 4 Therapeutische Moumlglichkeiten der Inhibition des EGF-R und des

HER2neu-Rezeptors (Abb modifiziert nach Krejsa et al)

Diese Graphik verdeutlicht die Inhibition wichtiger Tyrosinkinasen aus der Familie der ErbB- Proteine

(EGF-R und HER2neu) welche in verschiedenen Tumorgeweben uumlberexprimiert sind Die Hemmung

erfolgt zB uumlber eine Ligandenbindung (Cetuximab) oder uumlber eine kompetitive Beeinflussung der

Tyrosinkinaseaktivitaumlt (Gefitinib) Durch die Beeintraumlchtigung der nachgeschalteten Signalkaskaden

wie beispielsweise die der Phosphoinositide 3- Kinase (PI3K) AKT und der Mitogen-activated protein

Kinase (MAPK) kann somit ein Einfluss auf die Angioneogenese und die Zellproliferation genommen

werden [ 35]

Einleitung

13

14 Gefitinib

Das niedermolekulare Chinazolinderivat Gefitinib (AstraZeneca Macclesfield UK)

gehoumlrt mit einer Masse von unter 600 Kilodalton zu den sogenannten bdquosmall

moleculesldquo Es wird oral verabreicht und inhibiert selektiv den EGF-R indem es die

nachgeschaltete Signaltransduktion durch die fehlende Autophosphorylierung

unterbindet [36 37 40] Dabei blockiert es die intrazellulaumlre Tyrosinkinase des EGF-R

indem es mit Adenosintriphosphat (ATP) um das katalytische Zentrum der

Bindungsstelle konkurriert [38] Dies ist moumlglich da Gefitinib dem ATP strukturell

aumlhnlich ist Durch die Blockierung der EGF-R-Aktivitaumlt konnte experimentell die HCC-

Entstehung in zirrhotischen Rattenlebern gemindert werden [41] Gefitinib findet

aktuell Anwendung in der Behandlung des nicht kleinzelligen Lungenkarzinoms mit

EGF-R-Uumlberexpression [42]

15 Fragestellung

Meist entstehen humane HCC innerhalb einer Leberzirrhose Jedoch koumlnnen hormonelle

Stimuli wie Oumlstrogene Androgene und Insulin ebenfalls Risikofaktoren fuumlr die

Entstehung hepatozellulaumlrer Tumoren sein ohne dass zuvor eine Leberzirrhose betsteht

[14 43 44]

Meiner experimentellen Arbeit liegt die metabolische (insulinvermittelte)

Hepatokarzinogenese zugrunde Erste Schritte der Krebsentstehung nach der

Inselzelltransplatation sind durch die lokale Insulinwirkung als Wachstumsstimulus

erklaumlrbar Durch das hohe Glukose- und Insulinangebot zeigten die Hepatozyten im

Abstromgebiet der Pankreasinseln eine vermehrte Glykogen- und Fettspeicherung und

schlieszliglich eine erhoumlhte Proliferationsaktivitaumlt

Weiterhin findet sich eine Uumlberexpression von EGF-R und TGF-α in diesen

praumlneoplastischen Herden nach Inselzelltransplantation Die Relevanz dieser

Heraufregulation fuumlr die insulininduzierte Hepatokarzinogenese konnte bisher aber noch

nicht geklaumlrt werden

In dieser Arbeit soll der Frage nachgegangen werden ob durch eine Hemmung des

EGF-R mittels Gefitinib die Entstehung insulininduzierter praumlneoplastischer Leberherde

verringert und die Fortentwicklung zu hepatozellulaumlren Tumoren gehemmt oder

Material und Methode

14

verlangsamt werden kann Da allerdings die Arbeit auf einen Beobachtungszeitraum

von 6 Monaten begrenzt ist wird somit der hauptsaumlchlich der Effekt auf die Initiation

und Promotion der Karzinogenese untersucht

2 Material und Methode

21 Die Versuchstiere und ihre Haltung

Als Versuchstiere dienten maumlnnliche Lewis-Ratten mit einem Koumlrpergewicht zwischen

180 und 220g welche von Harlan Winkelmann (Borchen Deutschland) bezogen

wurden Die Ratten wurden jeweils zu zweit in einem Kaumlfig (Makrolon Typ 3 Ebeco)

bei einer Zimmertemperatur von 20-22⁰ C und einem Tag-Nacht-Rhythmus von 12

Stunden gehalten Die Tiere hatten freien Zugang zu Futter und Leitungswasser

Die dieser Arbeit zu Grunde liegenden tierexperimentellen Untersuchungen wurden

beim Landesamt fuumlr Landwirtschaft Lebensmittelsicherheit und Fischerei

Mecklenburg-Vorpommern beantragt und von dieser gemaumlszlig sect 8 Abs 1 des

Tierschutzgesetzes genehmigt Die Durchfuumlhrung der hierzu erforderlichen Eingriffe

wurde mir gemaumlszlig sect 9 Abs 1 Satz 4 des Tierschutzgesetzes behoumlrdlich genehmigt

22 Versuchsgruppen (s auch Tab 1)

Hauptgruppe 1 8 maumlnnliche Ratten die einen Diabetes mellitus durch

Streptozotocininjektion entwickelt haben und denen portal-

embolisch Pankreasinseln transplantiert wurden In dieser

Gruppe erfolgte keine Gefitinibgabe Die Toumltung erfolgte nach 3

Wochen

Hauptgruppe 2 12 maumlnnliche Ratten die einen Diabetes mellitus durch

Streptozotocininjektion entwickelt haben und denen portal-

embolisch Pankreasinseln transplantiert wurden Diese Gruppe

erhielt zwei Wochen vor dem geplanten Toumltungszeitpunkt

Gefitinib taumlglich oral Die Toumltung erfolgte nach 3 Wochen

Hauptgruppe 3 10 maumlnnliche Ratten die einen Diabetes mellitus durch

Streptozotocininjektion entwickelt haben und denen portal-

Material und Methode

15

embolisch Pankreasinseln transplantiert wurden In dieser

Gruppe erfolgte keine Gefitinibgabe Die Toumltung erfolgte nach 6

Monaten

Hauptgruppe 4 14 maumlnnliche Ratten die einen Diabetes mellitus durch

Streptozotocininjektion entwickelt haben und denen portal-

embolisch Pankreasinseln transplantiert wurden Diese Gruppe

erhielt zwei Wochen vor dem geplanten Toumltungszeitpunkt

Gefitinib taumlglich oral Die Toumltung erfolgte nach 6 Monaten

Hauptgruppe 5 12 maumlnnliche Ratten die einen Diabetes mellitus durch

Streptozotocininjektion entwickelt haben und denen portal-

embolisch Pankreasinseln transplantiert wurden Diese Gruppe

erhielt drei Monate vor dem geplanten Toumltungszeitpunkt

Gefitinib taumlglich oral Die Toumltung erfolgte nach 6 Monaten

Kontrollgruppe 1 10 maumlnnliche Ratten die keinen Diabetes mellitus haben und

nicht transplantiert wurden In dieser Gruppe erfolgte keine

Gefitinibgabe Die Toumltung erfolgte nach 3 Wochen

Kontrollgruppe 2 10 maumlnnliche Ratten die keinen Diabetes mellitus haben und

nicht transplantiert wurden Diese Gruppe erhielt zwei Wochen

vor dem geplanten Toumltungszeitpunkt Gefitinib taumlglich oral

appliziert Die Toumltung erfolgte nach 3 Wochen

Kontrollgruppe 3 11 maumlnnliche Ratten die keinen Diabetes mellitus haben und

nicht transplantiert wurden In dieser Gruppe erfolgte keine

Gefitinibgabe Die Toumltung erfolgte nach 6 Monaten

Kontrollgruppe 4 10 maumlnnliche Ratten die keinen Diabetes mellitus haben und

nicht transplantiert wurden Diese Gruppe erhielt zwei Wochen

vor dem geplanten Toumltungszeitpunkt Gefitinib taumlglich oral

appliziert Die Toumltung erfolgte nach 6 Monaten

Kontrollgruppe 5 10 maumlnnliche Ratten die keinen Diabetes mellitus haben und

nicht transplantiert wurden Diese Gruppe erhielt drei Monate

vor dem geplanten Toumltungszeitpunkt Gefitinib taumlglich oral

appliziert Die Toumltung erfolgte nach 6 Monaten

Material und Methode

16

Tabelle 1 Schematische Darstellung des Versuchsaufbaus der Haupt- und

Kontrollgruppen

Wochen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

Hauptgruppe 1

Hauptgruppe 2

Hauptgruppe 3

Hauptgruppe 4

Hauptgruppe 5

Kontrollgruppe 1

Kontrollgruppe 2

Kontrollgruppe 3

Kontrollgruppe 4

Kontrollgruppe 5

Gefitinib fuumlr 2 Wochen 20mgkg 3 Monate 10mgkg

23 Applikation von Gefitinib

Uumlber zwei Wochen wurde per Schlundsonde Gefitinib in einer Dosierung von 20mgkg

Koumlrpergewicht oral gegeben Durch die bei den Versuchstieren beobachtete Toxizitaumlt

wurde die Dosierung ab einer Applikationsdauer von 3 Monaten entsprechend

angepasst (10mgkg Koumlrpergewicht)

24 Streptozotocingabe und Blutglukosemessung

Streptozotocin wurde einmalig gewichtsadaptiert mit einer Dosis von 80mg kg

Koumlrpergewicht subcutan injiziert Die erste Blutglukosemessung erfolgte am dritten Tag

nach der Streptozotocingabe und wurde mit dem Messgeraumlt und Teststreifen von

ACCU-CHEKreg durchgefuumlhrt Ab einem Wert von 167 mmolL bzw 300mgdL

Glukose galten die Ratten als hyperglykaumlmisch und diabetisch Wurde dieser

Schwellenwert nicht erreicht wurden die Ratten vom Experiment ausgeschlossen Die

Blutentnahme erfolgte aus der Schwanzspitze der Tiere Weitere Blutglukose- und

Gewichtsbestimmungen erfolgten am Tag der Transplantation sowie am ersten dritten

und achten postoperativen Tag danach monatlich

Material und Methode

17

25 Inseltransplantation

251 Praumlparation der Pankreasinseln

Die Pankreasinseln wurden aus gesunden Spendertieren der gleichen Zuchtlinie

gewonnen Diese Tiere wurden mit einem Gemisch aus Ketamin (100mgkg

Koumlrpergewicht) und Xylazin (4mgkg Koumlrpergewicht) nach intraperitonealer

Applikation narkotisiert Nach der Eroumlffnung des Abdomens wurde das Darmgekroumlse

seitlich verlagert Die freigelegte Aorta abdominalis wurde mit einer Kanuumlle (07mm)

punktiert und mit einem Gemisch aus isotoner Kochsalz (NaCl)- Loumlsung (09ig) und

Neutralrot (100mgL) retrograd mit ca 150- 200ml perfundiert Die Vena cava inferior

wurde zur Herstellung eines offenen Kreislaufs eroumlffnet Waumlhrend des Spuumllvorgangs

faumlrbte sich das Pankreas rosa und die Pankreasinseln intensiv rot an Somit konnte man

das Gewebe gezielt explantieren Das Pankreasgewebe von drei Spendertieren wurde in

Hanksloumlsung (pH 72 Hanksrsquo Balanced Salt Solution ohne NaHCO3 mit Phenolrot 10

pH 72 Biochrom AG) gesammelt und anschlieszligend mit Scherenschlaumlgen

zerkleinert Nach der Praumlparation wurde das Gewebe zusammen mit 5ml Hanksloumlsung

21mg Albumin und 45mg Kollagenase im Waumlrmeschrank auf einem Magnetruumlhrer bei

etwa 365⁰C fuumlr ca zehn Minuten verdaut Der genaue Zeitpunkt der Beendigung wurde

nach visueller Pruumlfung des Homogenisats festgelegt Im Anschluss daran wurde das

Gemisch in Zentrifugenroumlhrchen aufgeteilt die mit eiskalter Hanksloumlsung gefuumlllt waren

um die Kollagenaseaktivitaumlt zu stoppen und kraumlftig durchmischt Nach der

Sedimentation wurde der Uumlberstand abpipettiert und verworfen das Sediment mit

frischer Hanksloumlsung aufgefuumlllt und wiederum durchmischt Dieser Waschvorgang

wurde mindestens viermal wiederholt um die Kollagenase und die Zellfragmente zu

entfernen Somit wurden die durch das Neutralrot angefaumlrbten Pankreasinseln vom

restlichen Pankreasgewebe getrennt Unter dem Stereomikroskop wurden die

kirschroten Inseln mit Hilfe von Glaspipetten aufgesammelt und in einem separaten mit

Hanksloumlsung gefuumlllten Reagenzglas kollektiert Pro Tier wurden 400 bis 450

Pankreasinseln gesammelt und mit 05ml Hanksloumlsung in einer Spritze aufgeschwemmt

und transplantiert

Material und Methode

18

252 Intrahepatische Transplantation

Kurz vor der geplanten Transplantation wurde das Gewicht und die

Blutglukosekonzentration der Tiere bestimmt Um eine ausreichende Narkose zu

erlangen wurde den Tieren gewichtsadaptiert ein Gemisch aus Ketamin (80mgkg

Koumlrpergewicht) und Xylazin (4mgkg Koumlrpergewicht) intraperitoneal appliziert Nach

der Rasur des Operationsfeldes wurden die Tiere auf einen Operationstisch fuumlr Ratten

fixiert und das Operationsfeld mit 90igem Alkohol desinfiziert Die Laparatomie

erfolgte vom Sternum bis zur Linea alba Insgesamt wurde das Abdomen auf einer

Strecke von drei Zentimetern eroumlffnet und mit einem Lochtuch abgedeckt Das

Darmkonvolut wurde nach extraabdominal verlagert und mit einer warmen NaCl-

getraumlnkten Kompresse vor dem Austrocknen geschuumltzt Die Vena portae wurde

dargestellt und der Ast der den linken Leberlappen und die linke Haumllfte des

Mittellappens versorgt wurde kurzzeitig mit einer Gefaumlszligklemme abgeklemmt Die

zuvor gewonnenen Pankreasinseln wurden in einer 1ml Tuberkulinspritze zusammen

mit 05ml Hanksloumlsung aufgezogen die mit einer 05mm durchmessenden Kanuumlle

versehen war Damit wurde die Pfortader punktiert und die Loumlsung in den rechten Teil

der Leber (dh in den rechten Leberlappen in die rechte Haumllfte des Mittellappens in

den Processus caudatus und die Processus papillares) geschwemmt Die linke

Leberhaumllfte also der linke Leberlappen und die linke Haumllfte des Mittellappens blieben

frei von Transplantaten Die Gefaumlszligklemme wurde sofort nach der Transplantation

entfernt sodass die Abklemmzeit nicht mehr als 1 Minute betrug Nach Entfernen der

Punktionskanuumlle erfolgte die manuelle Druckkompression der Vena portae fuumlr ca zwei

bis drei Minuten um die Blutung zu stillen und im Anschluss das Entfernen der

Kompresse und das Reponieren des Darmkonvoluts Die Bauchdecke wurde mit einer

fortlaufenden Naht verschlossen und die Haut anschlieszligend geklammert Am Ende

erfolgte erneut eine Desinfektion der Wunde Postoperativ wurden die Tiere bis zum

Erwachen beobachtet Insgesamt dauerte die Narkose nicht laumlnger als 20 Minuten

Material und Methode

19

26 Praumlparation der Lebern

261 Markierung proliferierender Zellen

Die Bromdesoxyuridin (BrdU)-Applikation erfolgte bei der Haumllfte der Tiere einer

Gruppe eine Stunde vor dem Toumlten Dazu wurde 20mg BrdU in 2ml Kochsalz aufgeloumlst

und jeweils 1ml intraperitoneal und subkutan injiziert Um laumlngerfristige

Proliferationssteigerungen erkennen zu koumlnnen wurde der anderen Haumllfte der Tiere

BrdU mittels einer osmotischen Minipumpe uumlber einen Zeitraum von sieben Tagen vor

dem Toumltungszeitpunkt appliziert Dazu wurde die doppelte Dosis ebenfalls in 2ml

Kochsalzloumlsung aufgeloumlst und in die Pumpen gespritzt die ihren Inhalt gleichmaumlszligig an

die Umgebung abgaben sodass sich eine Tagesdosis von 572mg ergab Diese Pumpen

wurden den mit Ether-betaumlubten Ratten subkutan zwischen den Schulterblaumlttern

implantiert und der Hautschnitt mit Klammern versorgt BrdU wird von den

proliferierenden Zellen aufgenommen und in die neu synthetisierte DNA eingebaut Der

immunhistochemische Nachweis von BrdU erfolgt dann mit Hilfe eines

Primaumlrantikoumlrpers (s 271)

262 Probengewinnung und Gewebspraumlparation

Die Tiere wurden mit einer Uumlberdosis Ketamin (100mg kg Koumlrpergewicht) und

Xylazin (4mgkg Koumlrpergewicht) narkotisiert Das Abdomen wurde durch eine mediane

Laparotomie eroumlffnet und die Aorta abdominalis nach extraabdomineller Verlagerung

des Darmkonvoluts dargestellt Diese wurde mit einer Flexuumlle (22G) kanuumlliert Dadurch

konnten 5ml Blut in einer 5ml Spritze abgezogen werden Das Blut wurde zur

Serumgewinnung fuumlr 10 Minuten in einem Gerinnungsroumlhrchen zentrifugiert Das

Serumroumlhrchen wurde in einem Behaumllter mit fluumlssigem Stickstoff tiefgefroren und bei

-80⁰C gelagert Die liegende Flexuumlle wurde mit Klemmen in der Aorta abdominalis

fixiert Danach wurde der Blutkreislauf mit 200ml Spuumllloumlsung (Ringerloumlsung 4

Dextran 05 Procain pH 74) gespuumllt um das Blut aus den Gefaumlszligen zu entfernen

Dabei wurde ein offener Kreislauf geschaffen in dem die Vena cava inferior unterhalb

des Zwerchfells mit einer spitzen Schere durchtrennt wurde

Material und Methode

20

Nach Abklemmen der zufuumlhrenden Gefaumlszlige wurde der Mittellappen der Leber abgesetzt

und in einen linken und rechten Anteil getrennt Beide Mittellappenstuumlcke wurden in

2mm breite Stuumlcke geschnitten auf entsprechend gekennzeichnetes Filterpapier

gegeben und uumlber Methylbutan in fluumlssigem Stickstoff kryokonserviert Die rechte

Niere wurde nach dem Abklemmen der zufuumlhrenden Gefaumlszlige halbiert und ebenfalls in

Methylbutan eingefroren Die Lagerung der beiden Gewebe erfolgte bei -80⁰C

Im Anschluss wurde die Spuumllloumlsung durch eine Fixierloumlsung (3 Paraformaldehyd

05 Glutaraldehyd 4 Dextran) ersetzt Nach etwa 5 Minuten war eine gleichmaumlszligige

Perfusionsfixation erreicht sodass auch das restliche Lebergewebe sowie Schilddruumlse

linke Niere ein etwa 2cm langes Duumlnndarmsegment Gehirn und Hypophyse in Nachfix

(3 Paraformaldehyd) aufbewahrt werden konnte Herz Lunge Pankreas Milz und

Hoden wurden in 4igem Formaldehyd konserviert Der Zuschnitt der entnommenen

Organe erfolgte nach einer weiteren mindestens 24 stuumlndigen Fixierung Die gewonnene

Organe in einer aufsteigenden Alkoholreihe entwaumlssert und dann in Paraffin eingebettet

Von den Paraffinbloumlcken wurden 1-2microm dicke Serien der Lebern gefertigt

27 Morphologische Untersuchungen

Die transplantierten Pankreasinseln konnten mikroskopisch vom umgebenen

Lebergewebe sehr gut abgegrenzt werden Wie auch schon in der Abbildung 1

beschrieben fanden wir die Inseln innerhalb kleiner Pfortaderaumlste in der Mitte eines

Leberazinus (siehe auch Abb 9 A) Neben den Standardfaumlrbungen Haumlmatoxylin und

Eosin und der Periodsaumlure- Schiff- Reaktion wurden zusaumltzliche immunhistochemische

Reaktionen durchgefuumlhrt

Material und Methode

21

271 Protokolle der Immunhistochemie (BrdU)

- Paraffinschnitte 2microm Trocknung uumlber Nacht bei 60 Grad

- Antikoumlrper BrdU verduumlnnt mit Antikoumlrper- Verduumlnnungsloumlsung Fa Leica

(REFAR9352) HPLC minimum 99HPLC Sigma

ABC-Methode

1 Kochen des entparaffinierten Schnittes in Citratpuffer (Merck Darmstadt) (pH6)

im Schnellkochtopf uumlber 45 Minuten

2 Andauung durch 01ige Protease (Sigma Hamburg) 10 Minuten 37degC

3 Waschung mit TRIS-Puffer (Merck Darmstadt)

4 Kochen des Schnittes bei 70degC fuumlr 60 Minuten in 95igem Formamid (Roth

Karlsruhe)

5 Waschung mit TRIS-Puffer

6 Inkubation in 3iger Wasserstoffperoxidloumlsung (DAKO Hamburg) 30

Minuten

7 Inkubation in 20iger Schweinenormalserum (DAKO Hamburg) verduumlnnt mit

TRIS-Puffer

8 Inkubation mit dem gegen BrdU gerichteten Primaumlrantikoumlrper (150 Verduumlnnung

mit Antibody-Diluent beides DAKO Hamburg) uumlber Nacht

9 Weiterbehandlung mit LSAB+ Kits (DAKO Hamburg)

10 Waschung mit TRIS-Puffer

11 Inkubation mit biotinylierten Sekundaumlrantikoumlrpern (biotinylierter antiMaus IgG

DAKO LSAB+ Kit Peroxydase)

12 Waschung mit TRIS-Puffer

13 Zugabe von Streptavidin Peroxydase fuumlr 30 Minuten

14 Waschung mit TRIS-Puffer

15 Inkubation mit dem Farbstoff 10 Minuten

16 Unterbrechung der Reaktion durch vorsichtige Spuumllung mit Aqua destillata

17 PAS- bzw HE-Faumlrbung

18 Eindeckung (mit Roti Histokit Fa Rote)

Material und Methode

22

272 Protokolle der Immunhistochemie (TGF-α)

- Paraffinschnitte 2microm Trocknung uumlber Nacht bei 60 Grad

- Antikoumlrper TGFa Fa Calbiochem Konzentration 1100 verduumlnnt mit

Antikoumlrper-Verduumlnnungsloumlsung Fa Leica (REFAR9352)

Bearbeitung

1 Entparaffinierung uumlber Automaten mit Bond Dewax Solution (REF 35606)

2 Hitzevorbehandlung im Automaten pH 60

3 Peroxidase Blocking (im Nachweissystem REF DS9800) bdquoPolymer Refine

DABldquo dFaLeica) fuumlr 10 Minuten

4 Inkubation mit Primaumlr-AK fuumlr 60 Minuten

5 Post Primary (im Nachweissystem dFaLeica) fuumlr 10min

6 Polymer (Nachweissystem) 30 Minuten

7 DAB (33-Diaminobenzidin) Nachweissystem 20 Minuten

8 Gegenfaumlrbung mit Haumlmalaun (Nachweissystem) 8 min

9 Entwaumlssern in aufsteigender Alkoholreihe gefolgt von Xylol

10 Eindecken mit Roti-Histokit (FaRoth)

Material und Methode

23

273 Protokolle der Immunhistochemie (EGF-R)

- Paraffinschnitte 2microm Trocknung uumlber Nacht bei 60 Grad

- Antikoumlrper EGFR Fa Leica Konzentration 150 verduumlnnt mit Antikoumlrper-

Verduumlnnungsloumlsung Fa Leica (REFAR9352)

Bearbeitung

1 Bearbeitung im Vollautomat der Fa Leica bdquoBOND Max

2 Entparaffinierung uumlber Automaten mit Bond Dewax Solution (REF 35606)

3 Hitzevorbehandlung im Automaten pH 90

4 Peroxidase Blocking (im Nachweissystem REF DS9800) bdquoPolymer Refine

DABldquo d Fa Leica) fuumlr 10 Minuten

5 Inkubation mit Primaumlr-AK fuumlr 60 Minuten

6 Post Primary (im Nachweissystem d Fa Leica) fuumlr 10 Minuten

7 Polymer (Nachweissystem) 30 Minuten

8 DAB (33-Diaminobenzidin) Nachweissystem 20 Minuten

9 Gegenfaumlrbung mit Haumlmalaun (Nachweissystem) 8 min

10 Entwaumlssern in aufsteigender Alkoholreihe gefolgt von Xylol

11 Eindecken mit Roti-Histokit (Fa Roth)

Material und Methode

24

274 Protokolle der Immunhistochemie (Insulin)

- Paraffinschnitte 2microm Trocknung uumlber Nacht bei 60 Grad

- Antikoumlrper Insulin (Fa Leica Menarini Konzentration 1300 verduumlnnt mit

Antikoumlrper- Verduumlnnungsloumlsung Fa Leica (REFAR9352)

- Vollautomat der Fa Leica bdquoBOND Maxldquo

Bearbeitung

1 Entparaffinierung uumlber Automaten mit Bond Dewax Solution (REF 35606)

2 Peroxidase Blocking (im Nachweissystem REF DS9800) bdquoPolymer Refine

DABldquo d Fa Leica) fuumlr 5 min

3 Inkubation mit Primaumlr-AK fuumlr 18 Minuten

4 Post Primary (im Nachweissystem dFaLeica) fuumlr 7 Minuten

5 Polymer (Nachweissystem) 8 min

6 DAB (33-Diaminobenzidin) Nachweissystem 7 Minuten

7 Gegenfaumlrbung mit Haumlmalaun (Nachweissystem) 2 Minuten

8 Entwaumlssern in aufsteigender Alkoholreihe gefolgt von Xylol

9 Eindecken mit Roti-Histokit (Fa Roth)

Material und Methode

25

28 Proliferationsaktivitaumlt

Die morphometrische Auszaumlhlung der Proliferationsaktivitaumlt erfolgte mit dem

Mikroskop (Nikon ECLIPSE Ni) einer Kamera (Nikon digital sight ds-2Mv) dem

Softwareprogramm (Nis- Elements imaging software BR) und einem Gitternetz

(Methode nach Weibel) [45]

Mit Hilfe des BrdU- Labeling-Index (BrdU-LI) konnte die Proliferationsaktivitaumlt der

verschiedenen Versuchsgruppen verglichen werden da dieser den Anteil BrdU-

positiver Hepatozytenkerne in Prozent angibt (vergleiche Abb 8) Er wurde bei den

Tieren der Hauptgruppen 1-5 sowie der Kontrollgruppen 1-5 die uumlber 7 Tage BrdU

uumlber eine osmotische Pumpe (Fa Alzet Modell 2ML1) erhielten bestimmt Gezaumlhlt

wurden die Hepatozytenkerne in den praumlneoplastischen Herden (nur Versuchsgruppen)

und im Normalgewebe (je 2000 Hepatozytenkerne pro Tier der Versuchs- und

Kontrollgruppen)

29 Statistische Auswertung

Die Haupt- und Kontrollgruppen wurden hinsichtlich der Gewichtsentwicklung und

Blutzuckerwerte verglichen Zudem erfolgte ein intraindividueller Vergleich (gepaart)

der Proliferationsaktiviaumlt der Herde und des Normalgewebes in den Hauptgruppen und

der interindividuelle Vergleich (ungepaart) mit dem Normalgewebe der

Kontrollgruppen Es wurde jeweils der Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test (Microsoft

Excel 2003 Redmond USA) verwendet Unterschiede wurden als signifikant

akzeptiert falls die Irrtumswahrscheinlichkeit p unter 005 lag

Ergebnisse

26

3 Ergebnisse

31 Gewichtsentwicklung

In allen Hauptgruppen konnte nach der Transplantation eine Gewichtsreduktion

nachgewiesen werden Im Durchschnitt kam es zu einer initialen Abnahme von 172

Im Verlauf kam es zu einer Erholung der Tiere mit einer Gewichtszunahme um

durchschnittlich 042 Die Hauptgruppen 1 (3 Wochen) und 3 (6 Monate) jeweils

ohne Gefitinib zeigten dies am deutlichsten (49 Gewichtsabnahme innerhalb einer

Woche nach Transplantation) Die Hauptgruppe 1 gewann danach das 106fache und die

Hauptgruppe 3 das 108fache an Gewicht Statistisch signifikante Unterschiede lieszligen

sich zwischen den jeweiligen Haupt- und Kontrollgruppen feststellen (Tab 2 und

Abb5) Hier sahen wir bei den transplantierten diabetischen Tieren der Hauptgruppen

insgesamt einen kleineren Gewichtszuwachs als bei den Kontrolltieren

In den Kontrollgruppen hingegen konnte man eine stete Gewichtszunahme beobachten

(Tab 3 und Abb 6) Durchschnittlich kam es zu einem Gewichtszuwachs bis zum

15fachen Die Unterschiede zwischen den Kontrollgruppen 1 (3 Wochen) und 2 (3

Wochen 2 Wochen Gefitinib) zeigte einen statistisch signifikanten Unterschied Im

Durchschnitt nahm die Kontrollgruppe 1 das 129fache und die Kontrollgruppe 2 das

118fache zu

Einen signifikanten Unterschied konnten wir ebenfalls in den Gruppen 3 (6 Monate)

und 4 (6 Monate 2 Wochen Gefitinib) sowie 4 (6 Monate 2 Wochen Gefitinib) und 5

(6Monate 3 Monate Gefitinib) beobachten In der Kontrollgruppe 3 verzeichneten wir

den groumlszligten Gewichtszuwachs (171fache) Die Kontrollgruppe 4 (145fache) nahm

weniger zu als die Kontrollgruppe 5 (165fache) zu

Ergebnisse

27

Tabelle 2 Gewichtsentwicklung der Hauptgruppen 1-5

HG1 (n=8) HG2 (n=12) HG3 (n=11) HG4 (n=13) HG5 (n=14)

MW 1056 1009 1081 0984 0983

SEM 0009 0004 0033 0010 0012

Test nsa ns

b ns

c ns

d

lt 0001e 0001

f lt 0001

g lt 0001

h lt 0001

i

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM Standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (plt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabelle 3 Gewichtsentwicklung der Kontrollgruppen 1-5

KG1 (n=10) KG2 (n=10) KG3 (n=11) KG4 (n=10) KG5 (n=10)

MW 1288 1179 1706 1445 1649

SEM 0010 0011 0023 0024 0017

Test 0029a 0025

b 0043

c ns

d

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM Standard error of the mean ns nicht signifikant KG Kontrollgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (plt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Ergebnisse

28

Startpunkte Gefitinibgabe

Abbildung 5 Gewichtsentwicklung der Hauptgruppen

In den Hauptgruppen verzeichneten wir eine voruumlbergehende Gewichtsabnahme nach der

Transplantation Nach Erholung konnten wir eine leichte Gewichtszunahme beobachten

Startpunkte Gefitinibgabe

Abbildung 6 Gewichtsentwicklung der Kontrollgruppen

In den Kontrollgruppen konnten wir eine stete Gewichtszunahme verzeichnen (ca das 15-fache vom

Startgewicht)

Ergebnisse

29

32 Blutglukosedaten

Nach erfolgreicher Streptozotocingabe stiegen die Blutglukosewerte aller

Hauptgruppentiere auf Werte uumlber 167 mmolL bzw 300mgL In allen Gruppen lagen

die Durchschnittswerte post transplantationem zwischen 160 mmolL und 276mmolL

waumlhrend des gesamten Versuches Am Toumltungstag lag der Blutzucker durchschnittlich

bei 243mmolL Der nach der Transplantation nachgewiesene Blutglukoseabfall war in

allen Hauptgruppen zu verzeichnen (im Durchschnitt 123) Im Verlauf stiegen die

Werte konsekutiv wieder an Signifikante Unterschiede gab es nicht Verglichen mit den

normoglykaumlmen Kontrollgruppen war ein signifikanter Unterschied zu den

Hauptgruppentieren auf Grund der diabetischen Stoffwechsellage zu ermitteln (Tab 4

Abb 7)

In den Kontrollgruppen lag der Durchschnittswert aller Blutglukosewerte bei

54mmolL (plusmn 09mmolL) Blutzuckerschwankungen als Folge der Gefitinibgabe

konnten nicht nachgewiesen werden Ein signifikanter Unterschied ergab sich zwischen

den Kontrollgruppen 3 (6 Monate) welche einen Blutzuckerwert um 497mmoll hatten

und 5 (6 Monate 3 Monate Gefitinib) welchen einen Blutzuckerwert um 449mmoll

hatten (Tab 5 Abb 8)

Tabelle 4 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Hauptgruppen 1-5

HG1 (n=8) HG2 (n=12) HG3 (n=11) HG4 (n=13) HG5 (n=14)

MW 23088 23075 23456 26700 25591

SEM 0795 1070 3487 1108 1505

Test nsa ns

b ns

c ns

d

Test lt0001e lt0001

f 0001

g lt0001

h lt0001

i

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM Standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

Ergebnisse

30

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabelle 5 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Kontrollgruppen 1-5

KG1 (n=10) KG2 (n=10) KG3 (n=11) KG4 (n=10) KG5(n=10)

MW 5530 6320 4973 4830 4490

SEM 0281 0541 0160 0293 0091

Test nsa ns

b ns

c 0019

d

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM Standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Ergebnisse

31

Startpunkte Gefitinibgabe

Abbildung 7 Blutglukoseentwicklung der Hauptgruppen

Post transplantationem kam es in allen Gruppen zu einem Blutglukoseabfall Im Verlauf stiegen die

Werte konsekutiv wieder an

Startpunkte Gefitinibgabe

Abbildung 8 Blutglukoseentwicklung der Kontrollgruppen

Die Blutglukosewerte der nicht transplantierten Tiere lagen im Durchschnitt bei 54mmolL (plusmn

09mmolL) Blutzuckerschwankungen als Folge der Gefitinibgabe konnten nicht nachgewiesen werden

Ergebnisse

32

33 Praumlneoplastische Leberherde

Nach erfolgreicher Transplantation der Pankreasinseln entstanden bei allen

Hauptgruppen im Abstromgebiet der Inseln klarzellige Veraumlnderungen der Hepatozyten

in den Azinuszonen 1 und 2 (s Abb 9) Diese Foci of alterated hepatocytes zeigten wie

in den vorangegangenen Experimenten eine vermehrte Glykogenspeicherung welche

mit Hilfe der PAS- Reaktion verdeutlicht werden kann (s Abb 10) Des weiteren fand

sich in den Glykogenspeicherherden eine Uumlberexpression des EGF-R und von TGFα im

Vergleich zum extrafokalen Lebergewebe (Abb 13 und 14)

34 Proliferationsaktivitaumlt

Die Proliferationsaktivitaumlt der einzelnen Gruppen wurde anhand des BrdU-Labeling-

Index bestimmt Ein Vergleich der Indices erfolgte intra- und interindividuell (Tabellen

6 bis 8) Die Proliferation betrug im Normalgewebe der Hauptgruppe 1 (3 Wochen) im

Durchschnitt 35 plusmn 0764 In der Hauptgruppe 2 (3 Wochen 2 Wochen Gefitinib) war

sie deutlich geringer und lag bei 125 plusmn 0256

Die Proliferationsaktivitaumlt in den praumlneoplastischen Herden wurde nach 2 Wochen

Gefitinibgabe halbiert (HG 1 vs HG2 107 plusmn 0996 vs 57 plusmn 049) Im

intraindividuellen Vergleich der Hauptgruppe 2 war die Proliferationsaktivitaumlt der

Herde im Vergleich zum Normalgewebe um etwa das 3-fache erhoumlht (Herde vs

Normalgewebe 574 plusmn 049 vs 125 plusmn 026)

Im Normalgewebe der Hauptgruppen 3-5 (vgl Tab7 6 Monate 6 Monate 2 Wochen

Gefitinib 6 Monate 3 Monate Gefitinib) war die Proliferation im Mittel jeweils

geringer als in den Herden (12 plusmn 0075 06 plusmn 0031 und 07 plusmn 0036 vs 61 plusmn

0437 23 plusmn 0131 und 35 plusmn 0223) Dieser Unterschied war in allen drei Gruppen

signifikant Des Weiteren ergab sich ein signifikanter Unterschied zwischen den

Hauptgruppen 3 und 4 Die Proliferationsaktivitaumlt war in der HG 4 (also nach 2-

woumlchiger Gefitinibgabe im Vergleich zur HG 3 (ohne Gefitinibgabe) sowohl im Herd-

als auch im Normalgewebe etwa halbiert (Normalgewebe HG 3 vs HG 4 12 plusmn 0075

vs 06 plusmn 0031 Herdgewebe HG 3 vs HG 4 61 plusmn0437 vs 23 plusmn 0131)

Ergebnisse

33

Bei den Kontrollgruppen 1-4 zeigten sich im Vergleich zum Normalgewebe der

Hauptgruppen erhoumlhte Proliferationsaktivitaumlten im Lebergewebe in den Gruppen 1

(44 plusmn 0595 3 Wochen) und 2 (29 plusmn 0441 3 Wochen 2 Wochen Gefitinib) Diese

waren bei den 6- Monats- Kontrolltieren geringer (KG 345 15 plusmn 0097 06 plusmn

016 09 plusmn 006) Verglichen mit dem Normalgewebe der Hauptgruppen waren die

Proliferationsaktivitaumlten der Kontrolltiere bis auf KG 4 (6 Monate) erhoumlht

Tabelle 6 BrdU-Labeling-Index der Hauptgruppen 1-2

HG1 HG2

Normalgewebe Herde Normalgewebe Herde

Tier 1 35 165 255 604

Tier 2 775 856 065 429

Tier 3 085 771 155 839

Tier 4 18 1004 025 422

MW 3475 10703 1250 5735

SEM 0764 0996 0256 0490

Test(a) 0030 0011

Test(b) nsa ns

b

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

Test(a)

Vergleich zwischen Normalgewebe und Herde der jeweiligen Hauptgruppe

Test(b)

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2 (Normalgewebe)

b Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2 (Herde)

Ergebnisse

34

Tabelle 7 BrdU-Labeling-Index der Hauptgruppen 3-5

HG3 HG4 HG5

Normalgewebe Herde Normalgewebe Herde Normalgewebe Herde

Tier 1 07 293 055 168 06 442

Tier 2 135 83 04 14 08 335

Tier 3 09 478 08 288 065 315

Tier 4 165 683 045 333 1 126

Tier 5 125 748 055 264 045 515

Tier 6 085 169 095 394

MW 1170 6064 0600 2270 0742 3545

SE 0075 0437 0031 0131 0036 0223

Test(a) 0004 0004 0006

Test(b) 0023a 0015

b ns

c ns

d ns

e ns

f

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

Test(a)

Vergleich zwischen Normalgewebe und Herde der jeweiligen Hauptgruppe

Test(b)

a Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4 (Normalgewebe)

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4 (Herde)

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5 (Normalgewebe)

d Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5 (Herde)

e Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5 (Normalgewebe)

f Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5 (Herde)

Ergebnisse

35

Tabelle 8 BrdU-Labeling-Index der Kontrollgruppen 1-5

KG 1 KG 2 KG 3 KG 4 KG 5

Tier 1 71 165 114 054 069

Tier 2 285 38 216 073 079

Tier 3 26 5 186 087 116

Tier 4 815 13 117 049 059

Tier 5 15 113 034 128

MW 4440 2938 1492 0594 0902

SEM 0595 0441 0097 0160 0060

Test(a) ns a 0011

b ns

c ns

d

Test(b) 0044 ns 0008 0003 0004

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

Test(a)

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Test(b)

Vergleich zwischen den jeweiligen Haupt- und Kontrollgruppen

Ergebnisse

36

35 Abbildungen

Abb 9 Immunhistochemische Darstellung von Insulin in den transplantierten

Pankreasinseln

Vitale angewachsene Pankreasinseln in einem Pfortaderast eines Portaltraktes nach intraportaler

Transplantation und umgebene klarzellige Veraumlnderungen der Hepatozyten im Abstromgebiet Mit dem

Antikoumlrper gegen Insulin lassen sich szlig-Zellen der transplantierten Inseln nachweisen deren Zytoplasma

spezifisch angefaumlrbt wird (Laumlnge der unteren Bildkante A761 microm B 435microm)

A

B

Ergebnisse

37

Abb 10 Glykogenspeicherherd (6 Mon nach Transplantation) in der PAS-

Reaktion

Leberherd 6 Monate nach Transplantation mit typischen Lebergewebsveraumlnderungen (in der unteren

Abbildung vergroumlszligert) Praumlneoplastische hepatozellulaumlre Laumlsionen sogenannte foci of altered

hepatocytes (FAH) mit vermehrter Glykogenspeicherung im Vergleich zum umgebenen Lebergewebe

dargestellt in der PAS- Reaktion (Laumlnge der unteren Bildkante A1740microm B 870microm)

B

A

Ergebnisse

38

Abb 11 Glykogenspeicherherde in der PAS-Reaktion

Man erkennt in der PAS-Reaktion eine kraumlftige Violettfaumlrbung der Herde gegenuumlber dem Normalgewebe

Die Transplantation von Pankreasinseln fuumlhrte bei den diabetischen Tieren zu glykogenspeichernden

Herden im Abstromgebiet der Transplantate und auch bei Ratten die Gefitinib erhielten Die

Abbildungen zeigen die Herde in verschiedenen Vergroumlszligerungen der Hauptgruppe 5 (6 Monate 3

Monate Gefitinib) (Laumlnge der unteren Bildkante A E870microm B F 435microm CD 217microm)

B A

F E

C D

Ergebnisse

39

Abbildung 13 Immunhistochemische Darstellung von TGF-α

Beispiel der immunhistochemischen Darstellung von TGF-α in einem hellzelligen Leberherd (6 Monate

nach Transplantation ohne Gefitinibgabe) Man sieht eine maumlszligige Braunfaumlrbung des Zytoplasmas und

der Zellmembran der Hepatozyten der Leberherde im Vergleich zum umgebenden Normalgewebe

entsprechend einer Uumlberexpression von TGFα innerhalb des Leberherdes

(Laumlnge der unteren Bildkante A1740microm B 870microm)

B

A

Ergebnisse

40

Abbildung 14 Immunhistochemische Darstellung von EGF-R

Beispiel einer immunhistochemischen Darstellung des EGF-R in einem hellzelligen Leberherd(6 Monate

nach Transplantation ohne Gefitinibgabe) Im Vergleich zum Normalgewebe findet man eine etwas

kraumlftigere membranstaumlndige Braunfaumlrbung der Hepatozyten im Herdgewebe entsprechend einer leichten

Uumlberexpression des EGFR in den Leberherden (Laumlnge der unteren Bildkante A1740microm B 870microm)

A

B

Ergebnisse

41

Abbildung 15 Immunhistochemische Darstellung BrdU-markierter Hepatozyten

Dunkelbraun gefaumlrbte Zellkerne markieren Hepatozyten die sich im Proliferationszyklus befinden Das

umliegende Normalgewebe zeigt im Vergleich zum Herdgewebe eine deutlich geringere

Proliferationsaktivitaumlt BrdU wurde mittels einer osmotischen Minipumpe uumlber 7 Tage kontinuierlich

verabreicht (6 Monate nach Transplantation ohne Gefitinibgabe)

(Laumlnge der unteren Bildkante 870microm)

A

Diskussion

42

4 Diskussion

41 Die Transplantate und deren Effekte auf das benachbarte Leberparenchym

Voraussetzung fuumlr das Experiment waren vitale Pankreasinseltransplantate in den

kleinen Pfortaderaumlsten der Leber welche zu allen Toumltungszeitpunkten in den

Hauptgruppen nachgewiesen werden konnten (siehe Abb 3) Zahlreiche Herde

veraumlnderter Hepatozyten haben sich im Abstromgebiet der Transplantate ausgebildet

Mit Hilfe der PAS-Reaktion konnte die Glykogenspeicherung der vergroumlszligerten

Hepatozyten innerhalb des Leberazinus deutlich gemacht werden Diese klarzelligen

Herde (clear cell foci CCF) werden bei der Ratte zu den Praumlneoplasien gezaumlhlt [50]

Ursaumlchlich fuumlr die Glykogenose ist eine reduzierte Glykogenolyseaktivitaumlt der

Hepatozyten und eine gesteigerte Glykogensynthese (verminderte Aktivitaumlt des

glykogenolytischen Enzyms Glukose- 6- Phosphatase) Insulin-vermittelte Signalwege

wie AKT mTOR und Ras Raf1 sowie Enzyme der Glykolyse der de-novo-

Fettsaumluresynthese der β- Oxidation und der Cholesterinbiosynthese sind in den CCF

hochreguliert verglichen mit dem Normalgewebe Ebenfalls findet sich eine erhoumlhte

Proliferationsaktivitaumlt [9] und eine gleichzeitige Uumlberexpression von EGF-R und TGF-α

in praumlneoplastischen Herden wie es auch in diesem Experiment bei den unbehandelten

Tieren nachweisbar ist

42 Blutglukose und Gewichtsentwicklung der Tiere

In allen Hauptgruppen konnte nach der Transplantation eine Gewichtsreduktion

nachgewiesen werden Diese beruht meist auf einer voruumlbergehenden Einstellung der

Nahrungsaufnahme sowie dem auch beim Menschen bekannten

Postaggressionsstoffwechsel nach Operationen [53]

Die Entwicklung von Blutglukose und Gewicht der Haupt- und Kontrollgruppen

entsprach in der Gesamtheit unseren Erwartungen In den Hauptgruppen konnten wir

dauerhaft hohe Blutzuckerwerte und groumlszligtenteils konstante Gewichtsverlaumlufe

verzeichnen Die Kontrolltiere waren zu jeder Zeit normoglykaumlmisch und nahmen

kontinuierlich an Gewicht zu Ein Einfluss des Medikamentes Gefitinib bezogen auf

die Blutglukose- und Gewichtsdaten konnte bei den transplantierten Versuchstieren

Diskussion

43

nicht festgestellt werden Hier zeigte sich im Vergleich der einzelnen Hauptgruppen

untereinander kein signifikanter Unterschied Die geringe Gewichtszunahme ist wie

auch schon in einigen Vorarbeiten beschrieben den Nebenwirkungen des Diabetes

zuzuschreiben [13] Zudem kam es bei den diabetischen Tieren zu Katarakten

Polydipsie Polyurie und Diarrhoen

Ein Einfluss des Gefitinibs auf die Gewichtsentwicklung der nicht-transplantieren Tiere

konnte jedoch ermittelt werden Es zeigten sich signifikante Unterschiede zwischen den

behandelten (Kontrollgruppe 4 6 Monate 2 Wochen Gefitinib) und den nicht-

behandelten Tieren (Kontrollgruppe 3 6 Monate) Gefitinib fuumlhrte dazu dass die Tiere

anfangs weniger zunahmen dann nach 3 Wochen aber kontinuierlich an Gewicht

zunahmen moumlglicherweise laumlsst sich dies durch Gewoumlhnungseffekte erklaumlren

Die Kontrollgruppe 5 welche sechs Monate lebte und drei Monate vor

Toumltungszeitpunkt Gefitinib erhielt zeigte jedoch im Vergleich zu der unbehandelten

Kontrollgruppe 3 (6 Monate) keinen signifikanten Gewichtsunterschied Dies kann die

Folge einer Toleranzentwicklung gegenuumlber der Applikation sein oder dass mit

zunehmender Dauer der Verabreichung des Medikamentes die Nebenwirkungen von

den Tieren besser toleriert werden konnten Zu den bekannten Nebenwirkungen von

Gefitinib gehoumlren Diarrhoen Augenentzuumlndungen und Hautausschlaumlge (vergleiche

Tab 6-5) [54] Ein Einfluss des Medikamentes auf den Blutglukosespiegel der

Kontrolltiere konnte nicht festgestellt werden

43 Proliferationsindex

Ziel dieser Arbeit war die Inhibition von EGF-R ein Transmembranrezeptor der eine

wichtige Rolle in der Hepatokarzinogenese spielt [28 29] Dieser

Wachstumsfaktorrezeptor wird auch auf der Zelloberflaumlche hepatozellulaumlrer Karzinome

vermehrt exprimiert [46 47]

Nun konnte in meinen Experimenten durch die Blockade der intrazellulaumlren

Tyrosinkinase mittels Gefitinib eine Reduktion der Proliferationsrate der

praumlneoplastischen Leberherde erzielt werden sodass eine Beeinflussung der Initiation

der Hepatokarzinogenese anzunehmen ist Gefitinib hemmt die Proliferation dieser

Glykogenspeicherherde im Kurzzeitversuch uumlber 2 Wochen bei den 3 Wochen- und 6-

Monatstieren mit einer Dosis von 20mgkgKG

Diskussion

44

Im Gegensatz dazu kam es zu keiner Beeinflussung der Proliferation bei den

Mittellangzeitversuchen von 6 Monaten uumlber eine laumlngere Applikationsdauer (3

Monate) mit einer reduzierten Dosis (10mgkgKG) Somit bleibt anscheinend die

Karzinogenese bereits laumlnger bestehender womoumlglich schon promovierter Herde durch

eine EGF-R-Blockade unbeeinflusst Dies liegt moumlglicherweise an dem Startpunkt der

Behandlung da die Therapie mit Gefitinib erst nach 3 Monaten begonnen wurde und

der Einfluss auf die sehr fruumlhe Hepatokarzinogenese somit verringert ist

Auch andere Modelle wie die intrahepatische Ovar- und

Schilddruumlsenfollikeltransplantation sowie chemische Hepatokarzinogenesemodelle (N-

Nitrosomorpholin) zeigten aumlhnliche Ergebnisse sowohl in Kurz- (3 Wochen - 6 Monate)

als auch in den Langzeitexperimenten (12-24 Monate) im Hinblick auf die Proliferation

Nach 2-woumlchiger Hochdosis-Gefitinibgabe lieszligen sich verminderte

Proliferationsaktivitaumlten in den praumlneoplastischen Leberherden nachweisen Im

Ovartransplantationsmodell Modellen entstanden sogar weiterhin hepatozellulaumlre

Adenome und Karzinome sodass anzunehmen ist dass Gefitinib kaum einen Einfluss

auf die Promotion und Progression in der hormonellen Hepatokarzinogenese hat Weder

die Anzahl noch das Auftreten der Tumoren wurde durch die Gefitinibdauergabe

(10mg) beeinflusst [55] Im N-Nitrosomorpholinmodell hingegen konnte das Auftreten

von hepatozellulaumlren Adenomen und Karzinomen durch die Gefitinibgabe reduziert

werden sodass im chemischen Hepatokarzinogenesemodell die Aktivierung des EGF-R

womoumlglich eine groumlszligere Rolle spielt als im hormonellen [56]

Eine moumlgliche Erklaumlrung kann die Resistenzentwicklung gegenuumlber

Tyrosinkinaseinhibitoren sein welche sowohl in vitro als auch klinisch bei der

Behandlung mit diesen Medikamenten beobachtet wird [49 50] Auszligerdem ist es

moumlglich dass die verabreichte Dosis von 10mgkgKG Gefitinib nicht zu einer

vollstaumlndigen Blockade der Tyrosinkinase gefuumlhrt hat Womoumlglich kam es uumlber

alternative Wege wie beispielsweise der Aktivierung des IGF-1R (insulin-like-growth-

factor-receptor 1) zu einer Aufrechterhaltung des MAPK-Pfades und damit zum

Uumlberleben und Wachstum der Praumlneoplasien [50 51] Zellkulturexperimente konnten

diese Resistenzentwicklung und eine Transaktivierung des EGF-R belegen [50]

Diese Hypothese wird auch durch eine klinische Studie aus dem Jahr 2006 untermauert

[57] Hier wurde die Wirksamkeit von Gefitinib bei fortgeschrittenem inoperablen

HCCacutes an 31 Patienten untersucht Das Ergebnis war jedoch mit einem Ansprechen von

nur ca 3 ernuumlchternd sodass die Studie nicht fortgefuumlhrt wurde Allerdings findet

Diskussion

45

Gefitinib (IressaTM) neben Erlotinib (TarcevaTM) ua im Rahmen klinischer Studien

in der Therapie des Bronchialkarzinoms Anwendung

Zusammenfassung

46

5 Zusammenfassung

Die therapeutischen Moumlglichkeiten sind fuumlr das hepatozellulaumlre Karzinom bis heute sehr

begrenzt Tierexperimentelle Hepatokarzinogenesemodelle dienen dem besseren

Verstaumlndnis diverser pathophysiologischer metabolischer und molekulaer Prozesse

und zeigen neue gezielte antitumorigene Therapieansaumltze auf

Ein langjaumlhrig etabliertes Modell ist die hormoninduzierte Hepatokarzinogenese durch

Pankreasinseltransplantation Auch andere Modelle wie die intrahepatische Ovar- und

Schilddruumlsenfollikeltransplantation sowie chemische Hepatokarzinogenesemodelle (N-

Nitrosomorpholin) haben sich etabliert und wurden in parallelen Experimenten zu

meinem durchgefuumlhrt In allen Modellen entstanden Praumlneoplasien bzw

hyperproliferative Leberherde in der nichtzirrhotischen Rattenleber welche sich (auszliger

nach Schilddruumlsenfollikeltransplantation) zu hepatozellulaumlren Adenomen und spaumlter

auch Karzinomen weiterentwickelten

In dieser Studie wurden die Versuchstiere (Ratten) in 5 Haupt- und 5 Kontrollgruppen

unterteilt wobei die kuumlrzeste Beobachtungszeit bei 3 Wochen und die laumlngste bei 6

Monaten lag Die Dauer der Gefitinibapplikation wurde ebenfalls unterteilt in 2 Wochen

und 3 Monate Messparameter in diesem Experiment stellten Blutzucker Gewicht und

die Proliferationsaktivitaumlt der Herde dar Das Lebergewebe wurde histologisch

morphometrisch und immunhistochemisch untersucht

In der vorliegenden Arbeit wurde versucht die insulininduzierte Hepatokarzinogenese

mittels Gefitinib zu hemmen Dieses blockiert spezifisch die Tyrosinkinase des EGF-R

sodass es zu einer Unterbrechung der Signalkaskade kommt

In meiner Arbeit fand sich im Kurzzeitversuch eine deutlich geringere

Proliferationsaktivitaumlt innerhalb der Glykogenspeicherherde behandelter Tiere im

Vergleich zu nicht behandelten Tieren

Dies untermauert die Annahme dass TGF-α und der EGF-R eine wichtige Rolle in der

Entstehung praumlneoplastischer Herde und in der Hepatokarzinogenese spielen

In diesem Experiment konnte somit gezeigt werden dass Gefitinib einen Einfluss auf

die Initiation der Tumorgenese im Inseltransplantationsmodell der Ratten hat

Die Langzeitexperimente zeigten jedoch dass es zu keiner Beeinflussung der Promotion

und Progression der Hepatokarzinogenese kam Anzunehmen ist dass die EGF-R-

Zusammenfassung

47

Aktivierung nur einen Teil der aktivierten Signalkaskaden in der hormonell induzierten

Karzinogenese der Leber ausmacht

Literaturverzeichnis

48

6 Literaturverzeichnis

[1] Jemal A Bray F Center MM Ferlay J Ward E Forman D Global

Cancer Statistics CA- Cancer J Clin 2011 6169ndash90

[2] Gomaa AI Khan SA Toledano M B Waked I Taylor- Robinson S D

Hepatocellular carcinoma epidemiology risk factors and pathogenesis World J

Gastroenterol 2008 14 4300-4308

[3] Marrero J Kudo M Bronowicki J-P The Challenge of Prognosis and

Staging for Hepatocellular Carcinoma Oncologist 2010 15 23-33

[4] Llovet JM Bru C Bruix J Prognosis of hepatocellular carcinoma the

BCLC staging classification Semin Liver Dis 1999 19 329ndash38

[5] Llovet JM Ricci S Mazzaferro V Hilgard P Gane E Blanc JF de

oliveira AC Santoro A Raoul JL Forner A Schwartz M Porta C

Zeuzem S Bolondi L Greten TF Galle PR Seitz JF Borbath I

Haumlussinger D Giannaris T Shan M Moscovici M Voliotis D Bruix J

Sorafenib in advanced hepatocellular carcinoma N Engl J Med 2008 359 378-

90

[6] Wilhelm S Adnane L Newell P Villanueva A Llovet JM Lynch M

Preclinical overview of sorafenib a multikinase inhibitor that targets both Raf

and VEGF and PDGF receptor tyrosine kinase signaling Mol Cancer Ther 2008

73129-3140

[7] Bannasch P Preneoplastic lesions as end points in carcinogenicity testing II

Preneoplasia in various non- hepatic tissues Carcinogenesis 1986 7 849-852

[8] Aleem E Nehrbass D Klimek F Mayer D Bannasch P Upregulation

of the insulin receptor and type I insulin-like growth factor receptor are early

events in hepatocarcinogenesis Toxicol Pathol 2011 39524-43

Literaturverzeichnis

49

[9] Dombrowski F Mathieu C Evert M Hepatocellular Neoplasms Induced by

Low-NumberPancreatic Islet Transplants in Autoimmune Diabetic BBPfd Rats

Cancer Res 2006 1833-1843

[10] Ribback S Calvisi DF Cigliano A Sailer V Peters M Rausch J

Heidecke CD Birth M Dombrowski F Molecular and metabolic changes in

human liver clear cell foci resemble the alterations occurring in rat

hepatocarcinogenesis J Hepatol 2013 581147-56

[11] Morath C Schwenger J Schmidt J Zeier M Kombinierte Niere- Pankreas-

Transplantation Nephrologe 2007 2356ndash363

[12] Griffith RC Scharp D Hartmann B Ballinger W Lacy P A Morphologic

Study of Intrahepatic Portal-vein Islets Isografts Diabetes 1977 26 201-14

[13] Dombrowski F Lehringer-Polzin M Pfeifer U Hyperproliferative Liver

Acini after Intraportal Islet Transplantation in Streptozotocin-Induced Diabetic

Rats Laboratory Invest 1994 71 688-699

[14] Dombrowski F Bannasch P Pfeifer U Hepatocellular Neoplasms Induced

by Low- Number Pancreatic Islet Transplants in Streptozotocin Diabetic Rats

Am J Pathol 1997 150 1071-1087

[15] Dombrowski F Klingmuumlller D Pfeifer U Insulinomas Derived from

Hyperplastic Intra-Hepatic Islet Transplants Am J Pathol 1998 152 1025-

1038

[16] Dombrowski F Peifer U Hyperprolferative State of Liver Acini and

Pancreatic Islets after Intraportal Transplantation of Small Mass of Islets of

Langerhans in Streptozotocin induced Diabetic Rats Exp Clin Endocrinol 1995

103 112-117

Literaturverzeichnis

50

[17] De Paepe M Keymeulen B Pipeleers D Kloumlppel G Proliferation and

Hypertrophy of Liver Cells Surrounding Islet Grafts in Diabetic Recipient Rats

Hepatology 1995 21 1114-1153

[18] Dombrowski F Filsinger E Bannasch P Pfeifer U Altered Liver Acini

Induced in Diabetic Rats by Portal Vein Islet Isografts Resemble

Preneoplstic Hepatic Foci in Their Enzymic Pattern Am J Pathol 1996 148

1249-56

[19] Dragan Y P Sargent L Xu Y-D Xu Y-H H C Pitot HC The

Initiation-Promotion-Progression Model of Rat Hepatocarcinogenesis Exp Biol

Med (Maywood) 1993 20216-24

[20] Buumlrger C Inhibition der Signaltransduktion des epidermalen

Wachstumsfaktorrezeptors (EGF-Rezeptor) durch Peptid-Aptamere unv Diss

Universitaumlt Frankfurt aM 2002

[21 ] Fausto N Liver regeneration J Hepatol 2000 3219-31

[22] Michalopoulos GK DeFrances MC Liver regeneration Science 1997

27660-66

[23] Morimitsu Y Hsia CC Kojiro M Tabor E Nodules of less-differentiated

tumor within or adjacent to hepatocellular carcinoma relative expression of

transforming growth factor-alpha and its receptor in the different areas of tumor

Hum Pathol 1995 261126-1132

[24] Nalesnik MA Lee RG Carr BI Transforming growth factor alpha (TGFalpha)

in hepatocellular carcinomas and adjacent hepatic parenchyma Hum Pathol

1998 29228-234

[25] Harada K Shiota G Kawasaki H Transforming growth factor-alpha and

epidermal growth factor receptor in chronic liver disease and hepatocellular

carcinoma Liver 1999 19318-325

Literaturverzeichnis

51

[26] Chung YH Kim JA Song BC Lee GC Koh MS Lee YS et al

Expression of transforming growth factor-alpha mRNA in livers of patients with

chronic viral hepatitis and hepatocellular carcinoma Cancer 2000 89977-982

[27] Bekaii-Saab T Williams N Plass C Calero M Eng C A novel mutation

in the tyrosine kinase domain of ErB2 in hepatocellular carcinoma BMC

Cancer 2006 278-282

[28] Lee G Merlino G Fausto N Development of liver tumors in transforming

growth factor alpha transgenic mice Cancer Res 1992 19 5162-1570

[29] Hufnagl K Parzefall W Marian B Kaumlfer M Bukowska K Schulte-

Hermann R Grasl-Kraupp B Role of transforming growth factor alspha and

prostaglandines in preferential growth of preneopastic rat hepatocytes

Carcinogenesis 2001 8 1247-1256

[30] Carpenter G Cohen S Epidermal growth factor Annu Rev Biochem 1979

193-216

[31] Hanahan D Weinberg R The hallmarks of cancer Cell 2000 100 57-

70

[32] Fedi S Tola E Moeumlnne-Loccoz Y Dowling DN Smith LM Ogara F

Evidence for signalling between the phytopathogenic fungus Pythium ultimum

and Pseudomonas fluorescens F113 P ultimum represses the expression of

genes in P fluorescens F113 resulting in altered ecological fitness Appl

Environ Microbiol 1997 63 4261-4266

[33] Slamon D Clark G Wong S Levin W Ullrich A McGuire W Science

1987 235 177-182

[34] Khalil M Grandis J Shin D Expert Review of Anticancer Therapy 2003 3

367-380

Literaturverzeichnis

52

[ 35] Krejsa C Rogge M Sadee W Protein therapeutics new applications for

pharmacogenetics Nature Reviews Drug Discovery 2006 5 507-521

[36] Barker A Gibson K Grundy W Godfrey A Barlow J Healy M

Woodburn J Ashton S Curry B Scarlett L Henthorn L Richards L

Studies leading to the identification of ZD1839 (IRESSA) an orally active

selective epidermal growth factor receptor tyrosine kinase inhibitor targeted to

the treatment of cancer Bioorg Med Chem Lett 2001 14 1911-1914

[37] Shchemelinin I Sefc L Necas E Protein kinase inhibitors Folia Biol

(Praha) 2006 4 137-148

[38] Wakeling A Guy S Woodburn J Ashton S Curry B Barker A Gibson

K ZD1839 (IRESSA) an orally active inhibitor of epidermal growth factor

signalling with potential for cancer therapy Cancer Res 2002 20 5749-5754

[39] Blackhall F Ranson M Thatcher N Where next for gefitinib in patients with

lung cancer Lancet Oncol 2006 6 499-507

[40] Birnbaum A Ready N Gefitinib therapy for non-small cell lung cancer

Curr Treat Options Oncol 2005 675-81

[41] Schiffer E Housset C Cacheux W Wendum D Desbois-Mouthon C

Rey C Clergue F Poupon R Barbu V Rosmorduc O Gefitinib an EGFR

inhibitor prevents hepatocellular carcinoma development in the rat liver with

cirrhosis Hepatology 2005 41307-14

[42] Brehmer D Greff Z Godl K Blencke S Kurtenbach A Weber M

Muumlller S Klebl B Cotten M Keacuteri G Wissing J Daub H Cellular

Targets of Gefitinib Cancer Res 2005 65 379

[43] Klotz L Hacker HJ Klingmuumlller D Bannasch P Pfeifer U Dombrowski

F Hepatocellular alterations after intraportal transplantation of ovarian tissue in

ovariectomized rats Am J Pathol 2000 1561613-26

Literaturverzeichnis

53

[44] Dombrowski F Klotz L Hacker HJ Li Y Klingmuumlller D Brix K

Herzog V Bannasch P Hyperproliferative hepatocellular alterations after

intraportal transplantation of thyroid follicles Am J Pathol 2000 15699-113

[45] Weibel E Staubli W Gnagi H Hess F Correlated morphometric and

biochemical studies on the liver cell I Morphometric model stereologic

methods and normal morphometric data for rat liver J Cell Biol1969 4268ndash

91

[46] Strumberg D Clark J Awada A Moore M Richly H Hindlisz A Hirte

H Eder J Lenz H Schwartz B Safety pharmacokinetics and preliminary

antitumor activity of sorafenib a review of four phase I trials in patients with

advanced refractory solid tumors Oncologist 2007 4 426-437

[47] Mendelsohn J Baselga J The EGF receptor family as targets for cancer

therapy Oncogene 2000 56 6550-6565

[48] Li B Chang C Yuan M McKenna W Shu H Resistance to small

molecule inhibitors of epidermal growth factor receptor in malignant gliomas

Cancer Res 2003 21 7443ndash7450

[49] Kosaka T Yatabe Y Endoh H Yoshida K Hida T Tsuboi M Tada H

Kuwano H Mitsudomi T Analysis of epidermal growth factor receptor gene

mutation in patients with non-small cell lung cancer and acquired resistance to

gefitinib Clin Cancer Res 2006 19 5764ndash5769

[50] Huether A Hopfner M Sutter A Baradari V Schuppan D Scheruumlbl

H Signaling pathways involved in the inhibition of epidermal growth factor

receptor by erlotinib in hepatocellular cancer World J Gastroenterol 2006

32 5160ndash5167

[51] Giglia J Antonia S Berk L Bruno S Dessureault S Finkelstein

S Systemic therapy for advanced hepatocellular carcinoma past present and

future Cancer Control 2010 1 120ndash129

Literaturverzeichnis

54

[52] Bannasch P Pathogenesis of hepatocellular carcinoma sequential cellular

molecular and metabolic changes Prog Liver Dis 1996 14161ndash97

[53] Beisbarth H Fekl W Pathophysiology of post-aggression metabolism

Zentralbl Chir 1989 1141045-58

[54] Packungsbeilage Iressa (Hersteller AstraZeneca UK Limited Macclesfield

Cheshire SK10 2NA Vereinigtes Koumlnigreich)

[55] Ribback S Sailer V Boumlhning E Guumlnther J Merz J Steinmuumlller F

Evert M Calvisi DC Der Tyrosinkinasehemmer Gefitinib reduziert die

Tumorentstehung im chemischen jedoch in hormonell induzierten

Hepatokarzinogenese-Modellen Z Gastroenterol 2013 5130 (abstract)

[56] Dombowski F Sailer V Inhibition des Epidermal Growth Factor

Rezeptors in chemisch induzierten praumlneoplastischen Leberherden und

hepatozellulaumlren Karzinomen der Ratte 2010

[57] OrsquoDwyer P J Giantonio BJ Levy DE Kauh JS Fitzgerald B Benson

AB Gefitinib in advanced unresectable hepatocellular carcinoma Results from

the Eastern Cooperative Oncology Grouprsquos Study E1203 Journal of Clinical

2006 414

Tabellenanhang

55

7 Tabellenanhang

Tab 7-1 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Hauptgruppen 1-5

HG1 HG2 HG3 HG4 HG5

Tier 1 234 212 70 304 315

Tier 2 216 282 317 249 324

Tier 3 142 221 184 332 226

Tier 4 306 245 304 287 323

Tier 5 302 205 288 293 273

Tier 6 167 210 306 278 193

Tier 7 291 185 332 271 198

Tier 8 189 215 245 249 201

Tier 9 314 65 234 260

Tier 10 199 268 232

Tier 11 252 291 270

Tier 12 229 169

Tier 13 246

MW 23088 23075 23456 26700 25591

SEM 0795 1070 3487 1108 1505

Test nsa ns

b nsc ns

d

Test lt0001e lt0001

f 0001g lt0001

h lt0001i

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabellenanhang

56

Tab 7-2 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Kontrollgruppen

1-5

KG1 KG2 KG3 KG4 KG5

Tier 1 51 51 47 47 47

Tier 2 47 48 44 48 43

Tier 3 53 48 42 43 43

Tier 4 48 51 61 74 47

Tier 5 57 87 47 44 41

Tier 6 54 47 50 46 40

Tier 7 51 68 51 45 47

Tier 8 52 92 56 49 46

Tier 9 63 63 51 44 47

Tier 10 77 77 48 43 48

Tier 11 50

MW 5530 6320 4973 4830 4490

SEM 0281 0541 0160 0293 0091

Test nsa ns

b nsc 0019

d

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Tabellenanhang

57

Tab 7-3 Gewichtsentwicklung der Hauptgruppen 1-5

HG1 HG2 HG3 HG4 HG5

Tier 1 0938 1045 0841 0942 1057

Tier 2 1092 0938 0870 0894 0950

Tier 3 1075 1070 1435 1077 0967

Tier 4 1089 1039 0696 0960 1004

Tier 5 0988 0984 0693 0763 0958

Tier 6 1187 0949 1004 1041 1033

Tier 7 1044 0988 1220 0874 1306

Tier 8 1039 0964 0984 0949 1016

Tier 9 1038 1221 0957 1209

Tier 10 1063 1039 0935 0946

Tier 11 1020 1934 1192 1030

Tier 12 1007 1266 0770

Tier 13 1063 0618

Tier 14 0935

MW 1056 1009 1081 0984 0983

SEM 0009 0004 0033 0010 0012

Test nsa ns

b nsc ns

d

lt0001e 0001

f lt0001g lt0001

h lt0001i

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabellenanhang

58

Tab 7-4 Gewichtsentwicklung der Kontrollgruppen 1-5

KG1 KG2 KG3 KG4 KG5

Tier 1 1308 1311 2255 1836 1717

Tier 2 1397 1269 1408 1872 1672

Tier 3 1332 1318 1471 1134 1598

Tier 4 1285 1225 1642 1206 1621

Tier 5 1331 1189 1828 1512 1896

Tier 6 1341 1203 1946 1339 1746

Tier 7 1361 0981 1788 1326 1589

Tier 8 1290 1105 1806 1411 1856

Tier 9 1109 1090 1560 1380 1389

Tier 10 1128 1094 1526 1432 1406

Tier 11 1537

MW 1288 1179 1706 1445 1649

SEM 0010 0011 0023 0024 0017

Test 0029a 0025

b 0043c ns

d

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Tabellenanhang

59

Tab 6-5Nebenwirkungen von Gefitinib [47]

Nebenwirkungen nach Systemorganklassen und Haumlufigkeit Stoffwechsel- und Ernaumlhrungsstoumlrungen Sehr haumlufig Anorexie leicht oder

mittelschwer (CTC-Grad 1 oder 2)

Augenerkrankungen Haumlufig Konjunktivitis Blepharitis und

trockene Augen hauptsaumlchlich

leicht (CTC-Grad 1) Gelegentlich Hornhauterosion reversibel und

manchmal verbunden mit

anormalem Wimpernwachstum Keratitis (012 )

Gefaumlszligerkrankungen Haumlufig Haumlmorrhagie wie Nasenbluten

und Haumlmaturie Erkrankungen der Atemwege des Brustraums und Mediastinums

Haumlufig Interstitielle Lungenerkrankung (13 ) oft schwer (CTC-Grad 3-4) uumlber Todesfaumllle wurde

berichtet Erkrankungen des Gastrointestinaltrakts Sehr haumlufig Durchfall hauptsaumlchlich leicht

oder mittelschwer (CTC-Grad 1

oder 2)

Erbrechen hauptsaumlchlich leicht

oder mittelschwer (CTC-Grad 1

oder 2)

Uumlbelkeit hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Stomatitis hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Haumlufig Dehydratation als Folge von

Durchfall Uumlbelkeit Erbrechen

oder Appetitlosigkeit

Mundtrockenheit hauptsaumlchlich

leicht (CTC-Grad 1)

Gelegentlich Pankreatitis gastrointestinale Perforation

Leber- und Gallenerkrankungen Sehr haumlufig Erhoumlhungen der

Alaninaminotransferase

hauptsaumlchlich leicht bis

mittelschwer Haumlufig Erhoumlhungen der

Aspartataminotransferase

hauptsaumlchlich leicht bis

mittelschwer Erhoumlhungen des

Gesamtbilirubins hauptsaumlchlich

leicht bis mittelschwer

Gelegentlich Hepatitis

Tabellenanhang

60

Erkrankungen der Haut und des Unterhautzellgewebes

Sehr haumlufig Hautreaktionen hauptsaumlchlich

leicht bis mittelschwer (CTC-Grad 1 oder 2) pustuloumlser Ausschlag manchmal juckend mit trockener Haut einschlieszliglich Hautfissuren erythematoumls

Haumlufig Nagelstoumlrungen Alopezie

Gelegentlich Allergische Reaktionen unter

anderem Angiooumldem und

Urtikaria Selten Bulloumlse Reaktionen

einschlieszliglich toxisch epidermaler Nekrolyse Stevens-Johnson-Syndrom und Erythema multiforme Kutane Vaskulitis

Erkrankungen der Nieren und Harnwege Haumlufig Asymptomatische Erhoumlhung der Kreatininwerte im Blut Proteinurie Zystitis

Selten Haumlmorrhagische Zystitis Allgemeine Erkrankungen und Beschwerden am Verabreichungsort

Sehr haumlufig Asthenie hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Haumlufig Pyrexie Die Haumlufigkeit von UAWs die mit abnormalen Aumlnderungen eines Laborwerts

zusammenhaumlngen wurde auf Basis der Patienten ermittelt bei denen sich der

entsprechende Laborwert mindestens um 2 oder mehr CTC-Grade (bezogen auf den

basalen Laborwert) geaumlndert hat

Dieses Ereignis kann zusammen mit anderen Formen von

Dehydratisierungserscheinungen auftreten (hauptsaumlchlich Hautreaktionen) die bei

IRESSA beobachtet wurden

Die Gesamthaumlufigkeit der unerwuumlnschten Ereignisse mit allergischen Reaktionen

betrug nach der zusammengefassten Analyse der ISEL- INTEREST- und

IPASS-Studien 15 (36 Patienten) Vierzehn der 36 Patienten wurden aus der

gemeldeten Haumlufigkeit ausgeschlossen da es in den Meldungen Hinweise auf

eine nicht-allergische Aumltiologie gab oder darauf dass die allergische Reaktion

die Folge einer Therapie mit einem anderen Arzneimittel war

Dies schlieszligt einzelne Berichte von Leberversagen ein das in einigen Faumlllen

toumldlich verlief

Abkuumlrzungsverzeichnis

61

8 Abkuumlrzungsverzeichnis

microl Mikroliter

Abb Abbildung

ABC avidin-biotin-complex

AKT aktivierte Protein Kinase B

ATP Adenosintriphosphat

BCLC Bacelona Liver Cancer Clinic

BrdU Bromodesoxyuridin

bzw beziehungsweise

CCF clear cell foci

CIS China integrated score

cm Zentimeter

d der

DAB 33-Diaminobenzidin

dh das heiszligt

DNA Desoxyribonucleic acid

EGF Epidermal Growth Factor

EGF-R EGF-Rezeptor

Fa Firma

FAH foci of altered hepatocytes

g Gramm

GSF glycogen storing foci

h Stunde

HCA Hepatozellulaumlres Adenom

HCC Hepatozellulaumlres Karzinom

HE Haumlmatoxylin- Eosin- Faumlrbung

HG Hauptgruppe

HPLC high performance liquid chromatographie

IGF-1R Insulin-Like Growth Factor Receptor 1

GLUT Glukosetransporter

JAK Januskinase

kg Kilogramm

Abkuumlrzungsverzeichnis

62

KG Kontrollgruppe

MAPK mitogen activated protein kinase

mg Milligramm

ml Milliliter

mm Millimeter

mTOR mechanistic Target of Rapamycin

MW Mittelwert

NaCl Natriumchlorid

NaHCO3 Natriumhydrogencarbonat

NNM N- Nitrosomorpholin

ns nicht signifikant

PAS Periodic acid-Schiff reaction

PDGF-R-β Platet Derived Growth Factor-Rezeptor-β

PEI Perkutane Ethanol- Instillation

PI3K Phosphoinositide 3- Kinase

PST Performance- Status

RAF-Kinase Ras-activated factor-Kinase

Ras Rat sarcoma

RFA Radiofrequenzablation

RNA Ribunuclied acid

SEM Standard error of the mean

STAT Signal Transducers and Activators of Transcription

TACE transarterielle Chemoembolisation

TGF-α Transforming Growth Factor alpha

TRIS Tris(hydroxymethyl)-aminomethan

ua unter anderem

UAW Unerwuumlnschte Arzneimittelwirkung

VEGF-R Vascular Endothelial Growth factor-Rezeptor

vgl vergleiche

zB zum Beispiel

Danksagung

63

9 Danksagung

Besonderer Dank gilt Herrn Professor Dr med F Dombrowski fuumlr die Uumlberlassung

des Themas und die Moumlglichkeit diese Arbeit an seinem Institut durchzufuumlhren Mit

seiner Unterstuumltzung war es moumlglich ein Gerhard- Domagk- Stipendium der Ernst-

Moritz- Arndt- Universitaumlt zu erhalten An dieser Stelle moumlchte ich mich auch

rechtherzlich bei der Stipendienvergabekommission bedanken Meinen Doktoranden-

Kollegen moumlchte ich fuumlr die Bereitschaft danken jederzeit bei der Versorgung der

Ratten und Mithilfe bei den experimentellen Versuchen zur Verfuumlgung zu stehen Der

Tierpflegerin Frau Zimak sowie den medizinisch-technischen Assistenten des Instituts

danke ich fuumlr die Versorgung der Tiere und die Anfertigung der histologischen und

immunhistochemischen Schnitte Nicht zuletzt danke ich Frau Dr F Steinmuumlller und

Frau Dr S Ribback fuumlr die Betreuung und kritische Auseinandersetzung mit meiner

Doktorarbeit

Page 2: Die Inhibition von TGF-a bei der Hepatokarzinogenese nach ... · RFA und transarterielle (Chemo-)Embolisation= TAE/ TACE) zur Verfügung. Da die Diagnose jedoch häufig erst in einem

Fuumlr meine Eltern und meinen Sohn

Dekan Prof Dr rer nat Max P Baur

1 Gutachter Prof Dr F Dombrowski (Greifswald)

2 Gutachter Prof Dr H-P Fischer (Bonn)

Ort Raum Greifswald O 065 (Seminarraum Innere Medizin A)

Tag der Disputation 11042017

3

1 Einleitung 5

11 Praumlneoplasien der Leber 8

12 Inseltransplantation und hepatozellulaumlres Karzinom 8

13 Der Epidermal Growth Factor Receptor Transforming Growth Factor α 10

14 Gefitinib 13

15 Fragestellung 13

2 Material und Methode 14

21 Die Versuchstiere und ihre Haltung 14

22 Versuchsgruppen 14

23 Applikation von Gefitinib 16

24 Streptozotocingabe und Blutglukosemessung 16

25 Inseltransplantation 17

251 Praumlparation der Pankreasinseln 17

252 Intrahepatische Transplantation 18

26 Praumlparation der Lebern 19

261 Markierung proliferierender Zellen 19

262 Probengewinnung und Gewebspraumlparation 19

27 Morphologische Untersuchungen 20

271 Protokolle der Immunhistochemie (BrdU) 21

272 Protokolle der Immunhistochemie (TGF-α) 22

273 Protokolle der Immunhistochemie (EGF-R) 23

274 Protokolle der Immunhistochemie (Insulin) 24

28 Proliferationsaktivitaumlt 25

29 Statistische Auswertung 25

3 Ergebnisse 26

31 Gewichtsentwicklung 26

32 Blutglukosedaten 29

4

33 Praumlneoplastische Leberherde 32

34 Proliferationsaktivitaumlt 32

35 Abbildungen 36

4 Diskussion 42

41 Die Transplantate und deren Effekte auf das benachbarte Leberparenchym 42

42 Blutglukose und Gewichtsentwicklung der Tiere 42

43 Proliferationsindex 43

5 Zusammenfassung 46

6 Literaturverzeichnis 48

7 Tabellenanhang 55

8 Abkuumlrzungsverzeichnis 61

10 Danksagung 63

Einleitung

5

1 Einleitung

Das hepatozellulaumlre Karzinom (HCC) ist weltweit einer der haumlufigsten malignen

Tumoren Es ist das fuumlnfthaumlufigste Karzinom und die zweithaumlufigste krebsbedingte

Todesursache bei Maumlnnern Sie sind um mehr als das Doppelte betroffen als Frauen Bei

Frauen ist das HCC die siebenthaumlufigste Krebserkrankung und die sechsthaumlufigste

krebsbedingte Todesursache Im Jahre 2008 traten weltweit etwa 748300

Neuerkrankungen auf wovon 695900 verstarben Somit entspricht die Mortalitaumlt in

etwa der Morbiditaumlt [1] Der Groszligteil der Patienten erkrankt jenseits des 65

Lebensjahres Unter Betrachtung der geographischen Verteilung sind es vor allem die

Entwicklungslaumlnder in denen eine Haumlufung der Erkrankungen festzustellen ist darunter

vor allem West- und Zentralafrika Suumld- und Ostasien Aber auch in Europa

Nordamerika Australien und Japan wurde in den letzten 20 Jahren ein steter Anstieg

beobachtet Hier liegt dem HCC in uumlber 90 der Faumllle eine Leberzirrhose zu Grunde

Diese Assoziation ist in Asien und Afrika weniger haumlufig was darauf hindeutet dass

zusaumltzlich haumlufig andere Lebergrunderkrankungen zugrunde liegen Neben der

Leberzirrhose sind die Risikofaktoren fuumlr die Entstehung des HCC im Wesentlichen

viral (Infektionen mit Hepatitis B- oder C- Virus) toxisch (Aflatoxin Alkoholabusus)

metabolisch (Diabetes Mellitus Typ 2) angeboren (Haumlmochromatose Morbus Wilson

Mukoviszidose Alpha-1-Antitrypsin-Mangel Porphyrie usw) oder autoimmun bedingt

[2]

Entscheidend fuumlr die Prognose sind unter anderem Tumorlast Komorbiditaumlten

Leberfunktion und das Vorhandensein von Symptomen Ebenso spielen geographische

Unterschiede eine wesentliche Rolle insbesondere zwischen der westlichen und der

asiatisch-pazifischen Region Auf Grund dessen konnte bisher noch kein

allgemeinguumlltiger Standard fuumlr die Therapie entwickelt werden [3] Fuumlr eine individuelle

Therapiestratifizierung wird haumlufig der Barcelona Liver Cancer Clinic (BCLC)- Score

genutzt (siehe Abb 1) [4] Entscheidende Parameter sind hierbei Tumorstadium

Leberfunktion und Allgemeinzustand des Patienten

Einleitung

6

Abbildung 1 Barcelona Liver Cancer Clinic (BCLC)- Score zur Stadieneinteilung

und Behandlungsoptionen des HCC [4]

Abhaumlngig von dem Allgemeinzustand des Patienten sowie der Anzahl Groumlszlige und Lokalisation des

Tumors stehen fuumlr die Behandlung des HCC chirurgische (Resektion Lebertransplantation) sowie

nichtchirurgische Therapieverfahren (bspw perkutane Ehtanolinjektion= PEI Radiofrequenzablation=

RFA und transarterielle (Chemo-)Embolisation= TAE TACE) zur Verfuumlgung

Da die Diagnose jedoch haumlufig erst in einem fortgeschrittenem Stadium gestellt wird

stehen potentiell kurative Verfahren (ua Resektion Lebertransplantation

Radiofrequenzablation) nicht mehr zur Verfuumlgung Ein palliatives Therapiekonzept ist

beispielsweise die transarterielle Chemoembolisation (TACE) welche vor allem bei

einem multifokalen Wachstum zum Einsatz kommt Systemische Chemotherapien (wie

zB Cisplatin Doxorubicin) erzielten keine hohen Ansprechraten bzw brachten in

fortgeschrittenen Tumorstadien keinen Uumlberlebensvorteil sodass es bis vor ein paar

Jahren noch keine etablierte Therapie gab

Durch ein besseres Verstaumlndnis der Hepatokarzinogenese va auf molekularer Ebene

konnten neue Substanzen wie Sorafenib in der palliativen Therapie des HCC in

geringem Maszlige erfolgreich eingesetzt werden

Einleitung

7

Sorafenib ein oraler Multikinaseinhibitor hemmt zum Beispiel die Ras-activated factor-

Kinase (Raf-1) welches in enger Wechselwirkung mit dem Signalprotein Rat sarcoma

(Ras) steht und das Zellwachstum foumlrdert Wird dies unterbunden kann der Kreislauf

der permanenten Zellteilung unterbrochen werden Auch andere Rezeptoren (siehe Abb

2) wie die der Tyrosinkinase Vascular Endothelial Growth Factor receptor (VEGF-R)

und des Platelet Derived Growth Factor receptor (PDGF-R-β) werden durch dieses

Medikament blockiert sodass die Zelle durch die Antiangiogenese nicht mehr

ausreichend mit Naumlhrstoffen versorgt werden kann [5]

Abbildung 2 Aktivierte Wachstumsfaktoren des HCC und Angriffspunkte von

Sorafenib (Sf)

Durch die Stimulierung des EGF-R (beispielsweise durch TGF-α) kommt es zur Aktivierung der

Signalkaskade RasRaf-1 Dadurch wird die Produktion neuer Stimulationsfaktoren im Nukleus angeregt

sodass ein Kreislauf des permanenten Zellwachstums entsteht Gleichzeitig wird die Angioneogenese

durch Liganden wie PDGF und VEGF stimuliert Sorafenib (Sf) hemmt somit mehrere Kinasen die fuumlr

das Tumorwachstum eine entscheidende Rolle spielen [6]

Einleitung

8

11 Praumlneoplasien der Leber

Praumlneoplastische hepatozellulaumlre Laumlsionen sogenannte foci of altered hepatocytes

(FAH) sind phaumlnotypisch veraumlnderte Hepatozyten Diese sind noch keine Tumoren

entwickeln sich aber in der experimentellen Karzinogenese der Ratte der Maus bei

Voumlgeln Fischen und Murmeltieren von benignen weiter zu malignen Neoplasien [7]

Sie gehen dem Auftreten von hepatozellulaumlren Adenomen und Karzinomen in der

experimentellen Karzinogenese lange voraus Diese Veraumlnderungen koumlnnen chemisch

viral physikalisch und hormonell ausgeloumlst werden Kleine Hepatozytengruppen mit

exzessiver Glykogenspeicherung sogenannte glycogen storing foci (GSF) sind unter

den FAH die fruumlhesten Veraumlnderungen welche sich in der azinaumlren Architektur des

Lebergewebes integriert haben [7 8] Die exzessive Glykogenspeicherung ist ua

Folge einer verminderten Aktivitaumlt des glukoneogenetischen Enzyms Glukose-6-

Phosphatase Ebenso kommt es zu einer Beeinflussung weiterer Stoffwechselwege

wobei vor allem Enzyme der Glykolyse und der Fettsaumluresynthese sowie verschiedene

intrazellulaumlre Signaltransduktionswege beeinflusst werden [9]

Beispielsweise sind Aktivierungen der Protein Kinase B mechanistic Target of

Rapamycin (AKTmTOR) und rat sarcoma mitogen aktivierte Proteinkinase

(RasMAPK) Signaltransduktionswege sowohl in dem Rattenmodell der Insulin-

induzierten Hepatokarzinogenese als auch beim menschlichem HCC und in humanen

GSF nachgewiesen worden [10]

12 Inseltransplantation und hepatozellulaumlres Karzinom

Die Transplantation von Bauchspeicheldruumlsengewebe hat eine lange Tradition Ende

des 19 Jahrhunderts erfolgten die ersten Versuche noch vor der Entdeckung des

Insulins durch den deutschen Arzt Bernhard Naunyn [11]

Dabei ist die portal-embolische Pankreasinseltransplantation bei Streptozotocin-

diabetischen Ratten das am meisten untersuchte Inseltransplantationsmodell (s Abb 3)

Morphologische Untersuchungen zeigten dass die intrahepatische Transplantation

ideale Bedingungen fuumlr die Inseln darstellte Die direkte intravaskulaumlre Lage und die

Doppelversorgung der Leber uumlber das venoumlse Blut der Pfortader und die Leberarterien

fuumlhrten zu einer deutlich houmlheren Uumlberlebensrate der Inseln als in anderen Organen

Einleitung

9

Nach 11 Tagen bildeten sich Anastomosen zwischen dem Gefaumlszligsystem der

Pankreasinseln und dem der Leber aus [12] Die zunaumlchst ruhende Insulinproduktion

wurde binnen der ersten 24 Stunden nach der Transplantation zur Regulation des

Blutzuckerspiegels wieder aufgenommen Ist eine genuumlgend hohe Anzahl vitaler

Pankreasinseln (n=1000-2000) verpflanzt worden war die diabetische Stoffwechsellage

nach der Transplantation dauerhaft ausgeglichen [13 14 15] In anderen Experimenten

stellte sich heraus dass eine geringe Anzahl an verpflanzten Pankreasinseln (nlt500) das

diabetische Syndrom (Hyperglykaumlmie Polydipsie Diarrhoe) gebessert aber nicht

vollstaumlndig behoben hat Waumlhrend sich die β-Zellen verpflanzter Inseln groszliger

Stuumlckzahl elektronenmikroskopisch nicht von denen normaler im Pankreas gelegener

Inseln unterschieden waren bei den β-Zellen im Versuch mit niedriger Stuumlckzahl eine

Degranulation und eine Vermehrung des rauen und glatten endoplasmatischen

Retikulums der Transplantate sichtbar Dies entspricht einer gesteigerten Synthese und

Sekretion von Insulin [13 14 15] Die Menge des Insulins bezogen auf die

Gesamtkoumlrpermasse war jedoch so gering dass eine leicht abgemilderte

Hyperglykaumlmie bestehen blieb und damit eine staumlndige Stimulation der β -Zellen der

transplantierten Inseln unterhalten wurde Alle Hepatozyten der im Abstromgebiet der

Inseltransplantate gelegenen Leberazini waren somit hohen Glukose- und gleichzeitig

Insulinkonzentrationen ausgesetzt und zeigten eine vermehrte Glykogen- und

Fettspeicherung

Es fand sich weiterhin eine Verstaumlrkung der Proliferation und der apoptotischen

Elimination der Hepatozyten [13 16 17] Die Herde gleichen praumlneoplastischen

chemisch-induzierten Leberherden nicht nur hinsichtlich ihrer Morphologie und ihres

Proliferationsverhaltens sondern auch in ihrer Enzymausstattung [14 18] In

Langzeitexperimenten entwickelten auch sie sich zu Adenomen und Karzinomen

weiter

Die Karzinogenese wird als Mehrstufenmodell gesehen und besteht aus der Initiation

Promotion und Progression Der Initiation (Ausloumlsung) liegt eine genetische

Veraumlnderung zugrunde Die Zellen unterscheiden sich von ihrem umliegenden Gewebe

Im zweiten Schritt der Promotion (Foumlrderung) steht die Krebsentwicklung im

Vordergrund Die genetisch veraumlnderte Zelle erfaumlhrt einen ununterbrochenen

Wachstumsreiz und erkennt eigene Zellgrenzen nicht mehr an Diese Phase ist

reversibel

Einleitung

10

Die Progression (Steigerung) stellt die 3 Stufe dar Sie ist durch die eigentliche maligne

Transformation gekennzeichnet Die Zelle teilt sich ohne Unterbrechung und ist

immortal geworden Im Verlauf kommt es zu einer Entdifferenzierung und zur

Metastasenbildung [19]

Abbildung 3 Pankreasinseltransplantationsmodell bei diabetischen Ratten

(Skizze Prof Dr med Dombrowski)

Die Pankreasinseln (rote Dreiecke) gelangen uumlber den Pfortaderhauptast in Portalvenen der

Portalfelder (Blutfluss entlang der Pfeile) Ein lokaler Hyperinsulinismus entsteht im Abstromgebiet der

Transplantate (rote Pfeile) von der Azinuszone 1 in Richtung der Zone 3

13 Der Epidermal Growth Factor Receptor Transforming Growth Factor α

Die Epidermal Growth Factor- Rezeptoren (EGF-R) findet man in einer

unterschiedlichen Konzentration und Kombination in einer Vielzahl von Geweben

Epitheliale mesenchymale sowie neuronale Zellen sind in der Lage dieses

Einleitung

11

Transmembranmolekuumll zu exprimieren einzig die Zellen des haumlmatopoetischen

Systems zeigen keine EGF-R-Expression Durch die Stimulation des Rezeptors wird

eine Signalkaskade in Gang gesetzt die eine fundamentale Rolle in der Entwicklung

Proliferation und Differenzierung der Zellen spielt [20]

Der EGF-Rezeptor gehoumlrt zur Familie der ErbB-Proteine (s Abb 4) Ihnen gemeinsam

ist der dreiteilige Aufbau aus einer extrazellulaumlren Domaumlne mit der

Ligandenbindungsstelle einem transmembranen Segment und einer intrazellulaumlren

Tyrosinkinase [27] Liganden sind der Epidermal Growth Factor (EGF) sowie der

Transforming Growth Factor alpha (TGF-α) der eine groszlige Rolle in der

Hepatokarzinogenese spielt [28 29] Es konnte in verschiedenen Arbeiten gezeigt

werden dass es zu einer Uumlberexpression der TGF-α- und EGF- messenger RNA

(mRNA) in der zirrhotischen Leber und beim HCC kommt [23 24 25 26]

TGF-α wird von den Hepatozyten gebildet und fungiert als autokriner Faktor waumlhrend

der Regeneration der Leber [21 22] Im Falle einer Bindung kommt es zu einer

Rezeptordimerisierung mit anschlieszligender Autophosphorylierung spezifischer

Tyrosinreste Diese setzen weitere Bindungsstellen fuumlr Adapterproteine frei welche

Signalplattformen aufbauen an die weitere Effektormolekuumlle beziehungsweise Enzyme

binden koumlnnen (MAPK- den JanuskinaseSignal Transducers and Activators of

Transcription =JakSTAT- Signalweg oder den anti-apoptotischen Phosphoinositid-3-

Kinase (PI3-) Kinase-Weg ) [20]

Bereits 1979 konnte man im Tierversuch zeigen dass EGF Zellen stimuliert sodass

diese verstaumlrkt wachsen [30] Fehlen diese stimulatorischen Signale ist es gesunden

Zellen nicht moumlglich zu proliferieren Tumorzellen hingegen sind uumlberwiegend

unabhaumlngig von einer exogenen Wachstumsstimulation [31] Im HCC und in

bestimmten epithelialen Tumorerkrankungen werden erhoumlhte EGF-R-Spiegel gefunden

sowie teilweise auch mutierte hyperaktive Formen des EGF-R Dazu zaumlhlen zB nicht

kleinzellige Lungenkarzinome

Ein zweiter Weg die eigene Proliferation der Krebszellen anzutreiben ist die

Moumlglichkeit Wachstumsfaktoren zu synthetisieren Diesen Prozess findet man

beispielsweise in Glioblastomen und Sarkomen die Platet Derived Growth Factor

(PDGF) und TGF-a produzieren [32] Des Weiteren sind viele Krebszellen in der Lage

im Falle einer deregulierten Expression von Rezeptoren hypersensibel gegenuumlber

Wachstumsfaktoren zu sein Ein Beispiel hierfuumlr ist der HER2neu-Rezeptor der in

Mammakarzinomen uumlberexprimiert ist [33]

Einleitung

12

Die haumlufige Uumlberexpression in Korrelation mit einer schlechten Prognose macht den

EGF-R zu einem relevanten Zielprotein in der Tumortherapie [34]

Abbildung 4 Therapeutische Moumlglichkeiten der Inhibition des EGF-R und des

HER2neu-Rezeptors (Abb modifiziert nach Krejsa et al)

Diese Graphik verdeutlicht die Inhibition wichtiger Tyrosinkinasen aus der Familie der ErbB- Proteine

(EGF-R und HER2neu) welche in verschiedenen Tumorgeweben uumlberexprimiert sind Die Hemmung

erfolgt zB uumlber eine Ligandenbindung (Cetuximab) oder uumlber eine kompetitive Beeinflussung der

Tyrosinkinaseaktivitaumlt (Gefitinib) Durch die Beeintraumlchtigung der nachgeschalteten Signalkaskaden

wie beispielsweise die der Phosphoinositide 3- Kinase (PI3K) AKT und der Mitogen-activated protein

Kinase (MAPK) kann somit ein Einfluss auf die Angioneogenese und die Zellproliferation genommen

werden [ 35]

Einleitung

13

14 Gefitinib

Das niedermolekulare Chinazolinderivat Gefitinib (AstraZeneca Macclesfield UK)

gehoumlrt mit einer Masse von unter 600 Kilodalton zu den sogenannten bdquosmall

moleculesldquo Es wird oral verabreicht und inhibiert selektiv den EGF-R indem es die

nachgeschaltete Signaltransduktion durch die fehlende Autophosphorylierung

unterbindet [36 37 40] Dabei blockiert es die intrazellulaumlre Tyrosinkinase des EGF-R

indem es mit Adenosintriphosphat (ATP) um das katalytische Zentrum der

Bindungsstelle konkurriert [38] Dies ist moumlglich da Gefitinib dem ATP strukturell

aumlhnlich ist Durch die Blockierung der EGF-R-Aktivitaumlt konnte experimentell die HCC-

Entstehung in zirrhotischen Rattenlebern gemindert werden [41] Gefitinib findet

aktuell Anwendung in der Behandlung des nicht kleinzelligen Lungenkarzinoms mit

EGF-R-Uumlberexpression [42]

15 Fragestellung

Meist entstehen humane HCC innerhalb einer Leberzirrhose Jedoch koumlnnen hormonelle

Stimuli wie Oumlstrogene Androgene und Insulin ebenfalls Risikofaktoren fuumlr die

Entstehung hepatozellulaumlrer Tumoren sein ohne dass zuvor eine Leberzirrhose betsteht

[14 43 44]

Meiner experimentellen Arbeit liegt die metabolische (insulinvermittelte)

Hepatokarzinogenese zugrunde Erste Schritte der Krebsentstehung nach der

Inselzelltransplatation sind durch die lokale Insulinwirkung als Wachstumsstimulus

erklaumlrbar Durch das hohe Glukose- und Insulinangebot zeigten die Hepatozyten im

Abstromgebiet der Pankreasinseln eine vermehrte Glykogen- und Fettspeicherung und

schlieszliglich eine erhoumlhte Proliferationsaktivitaumlt

Weiterhin findet sich eine Uumlberexpression von EGF-R und TGF-α in diesen

praumlneoplastischen Herden nach Inselzelltransplantation Die Relevanz dieser

Heraufregulation fuumlr die insulininduzierte Hepatokarzinogenese konnte bisher aber noch

nicht geklaumlrt werden

In dieser Arbeit soll der Frage nachgegangen werden ob durch eine Hemmung des

EGF-R mittels Gefitinib die Entstehung insulininduzierter praumlneoplastischer Leberherde

verringert und die Fortentwicklung zu hepatozellulaumlren Tumoren gehemmt oder

Material und Methode

14

verlangsamt werden kann Da allerdings die Arbeit auf einen Beobachtungszeitraum

von 6 Monaten begrenzt ist wird somit der hauptsaumlchlich der Effekt auf die Initiation

und Promotion der Karzinogenese untersucht

2 Material und Methode

21 Die Versuchstiere und ihre Haltung

Als Versuchstiere dienten maumlnnliche Lewis-Ratten mit einem Koumlrpergewicht zwischen

180 und 220g welche von Harlan Winkelmann (Borchen Deutschland) bezogen

wurden Die Ratten wurden jeweils zu zweit in einem Kaumlfig (Makrolon Typ 3 Ebeco)

bei einer Zimmertemperatur von 20-22⁰ C und einem Tag-Nacht-Rhythmus von 12

Stunden gehalten Die Tiere hatten freien Zugang zu Futter und Leitungswasser

Die dieser Arbeit zu Grunde liegenden tierexperimentellen Untersuchungen wurden

beim Landesamt fuumlr Landwirtschaft Lebensmittelsicherheit und Fischerei

Mecklenburg-Vorpommern beantragt und von dieser gemaumlszlig sect 8 Abs 1 des

Tierschutzgesetzes genehmigt Die Durchfuumlhrung der hierzu erforderlichen Eingriffe

wurde mir gemaumlszlig sect 9 Abs 1 Satz 4 des Tierschutzgesetzes behoumlrdlich genehmigt

22 Versuchsgruppen (s auch Tab 1)

Hauptgruppe 1 8 maumlnnliche Ratten die einen Diabetes mellitus durch

Streptozotocininjektion entwickelt haben und denen portal-

embolisch Pankreasinseln transplantiert wurden In dieser

Gruppe erfolgte keine Gefitinibgabe Die Toumltung erfolgte nach 3

Wochen

Hauptgruppe 2 12 maumlnnliche Ratten die einen Diabetes mellitus durch

Streptozotocininjektion entwickelt haben und denen portal-

embolisch Pankreasinseln transplantiert wurden Diese Gruppe

erhielt zwei Wochen vor dem geplanten Toumltungszeitpunkt

Gefitinib taumlglich oral Die Toumltung erfolgte nach 3 Wochen

Hauptgruppe 3 10 maumlnnliche Ratten die einen Diabetes mellitus durch

Streptozotocininjektion entwickelt haben und denen portal-

Material und Methode

15

embolisch Pankreasinseln transplantiert wurden In dieser

Gruppe erfolgte keine Gefitinibgabe Die Toumltung erfolgte nach 6

Monaten

Hauptgruppe 4 14 maumlnnliche Ratten die einen Diabetes mellitus durch

Streptozotocininjektion entwickelt haben und denen portal-

embolisch Pankreasinseln transplantiert wurden Diese Gruppe

erhielt zwei Wochen vor dem geplanten Toumltungszeitpunkt

Gefitinib taumlglich oral Die Toumltung erfolgte nach 6 Monaten

Hauptgruppe 5 12 maumlnnliche Ratten die einen Diabetes mellitus durch

Streptozotocininjektion entwickelt haben und denen portal-

embolisch Pankreasinseln transplantiert wurden Diese Gruppe

erhielt drei Monate vor dem geplanten Toumltungszeitpunkt

Gefitinib taumlglich oral Die Toumltung erfolgte nach 6 Monaten

Kontrollgruppe 1 10 maumlnnliche Ratten die keinen Diabetes mellitus haben und

nicht transplantiert wurden In dieser Gruppe erfolgte keine

Gefitinibgabe Die Toumltung erfolgte nach 3 Wochen

Kontrollgruppe 2 10 maumlnnliche Ratten die keinen Diabetes mellitus haben und

nicht transplantiert wurden Diese Gruppe erhielt zwei Wochen

vor dem geplanten Toumltungszeitpunkt Gefitinib taumlglich oral

appliziert Die Toumltung erfolgte nach 3 Wochen

Kontrollgruppe 3 11 maumlnnliche Ratten die keinen Diabetes mellitus haben und

nicht transplantiert wurden In dieser Gruppe erfolgte keine

Gefitinibgabe Die Toumltung erfolgte nach 6 Monaten

Kontrollgruppe 4 10 maumlnnliche Ratten die keinen Diabetes mellitus haben und

nicht transplantiert wurden Diese Gruppe erhielt zwei Wochen

vor dem geplanten Toumltungszeitpunkt Gefitinib taumlglich oral

appliziert Die Toumltung erfolgte nach 6 Monaten

Kontrollgruppe 5 10 maumlnnliche Ratten die keinen Diabetes mellitus haben und

nicht transplantiert wurden Diese Gruppe erhielt drei Monate

vor dem geplanten Toumltungszeitpunkt Gefitinib taumlglich oral

appliziert Die Toumltung erfolgte nach 6 Monaten

Material und Methode

16

Tabelle 1 Schematische Darstellung des Versuchsaufbaus der Haupt- und

Kontrollgruppen

Wochen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

Hauptgruppe 1

Hauptgruppe 2

Hauptgruppe 3

Hauptgruppe 4

Hauptgruppe 5

Kontrollgruppe 1

Kontrollgruppe 2

Kontrollgruppe 3

Kontrollgruppe 4

Kontrollgruppe 5

Gefitinib fuumlr 2 Wochen 20mgkg 3 Monate 10mgkg

23 Applikation von Gefitinib

Uumlber zwei Wochen wurde per Schlundsonde Gefitinib in einer Dosierung von 20mgkg

Koumlrpergewicht oral gegeben Durch die bei den Versuchstieren beobachtete Toxizitaumlt

wurde die Dosierung ab einer Applikationsdauer von 3 Monaten entsprechend

angepasst (10mgkg Koumlrpergewicht)

24 Streptozotocingabe und Blutglukosemessung

Streptozotocin wurde einmalig gewichtsadaptiert mit einer Dosis von 80mg kg

Koumlrpergewicht subcutan injiziert Die erste Blutglukosemessung erfolgte am dritten Tag

nach der Streptozotocingabe und wurde mit dem Messgeraumlt und Teststreifen von

ACCU-CHEKreg durchgefuumlhrt Ab einem Wert von 167 mmolL bzw 300mgdL

Glukose galten die Ratten als hyperglykaumlmisch und diabetisch Wurde dieser

Schwellenwert nicht erreicht wurden die Ratten vom Experiment ausgeschlossen Die

Blutentnahme erfolgte aus der Schwanzspitze der Tiere Weitere Blutglukose- und

Gewichtsbestimmungen erfolgten am Tag der Transplantation sowie am ersten dritten

und achten postoperativen Tag danach monatlich

Material und Methode

17

25 Inseltransplantation

251 Praumlparation der Pankreasinseln

Die Pankreasinseln wurden aus gesunden Spendertieren der gleichen Zuchtlinie

gewonnen Diese Tiere wurden mit einem Gemisch aus Ketamin (100mgkg

Koumlrpergewicht) und Xylazin (4mgkg Koumlrpergewicht) nach intraperitonealer

Applikation narkotisiert Nach der Eroumlffnung des Abdomens wurde das Darmgekroumlse

seitlich verlagert Die freigelegte Aorta abdominalis wurde mit einer Kanuumlle (07mm)

punktiert und mit einem Gemisch aus isotoner Kochsalz (NaCl)- Loumlsung (09ig) und

Neutralrot (100mgL) retrograd mit ca 150- 200ml perfundiert Die Vena cava inferior

wurde zur Herstellung eines offenen Kreislaufs eroumlffnet Waumlhrend des Spuumllvorgangs

faumlrbte sich das Pankreas rosa und die Pankreasinseln intensiv rot an Somit konnte man

das Gewebe gezielt explantieren Das Pankreasgewebe von drei Spendertieren wurde in

Hanksloumlsung (pH 72 Hanksrsquo Balanced Salt Solution ohne NaHCO3 mit Phenolrot 10

pH 72 Biochrom AG) gesammelt und anschlieszligend mit Scherenschlaumlgen

zerkleinert Nach der Praumlparation wurde das Gewebe zusammen mit 5ml Hanksloumlsung

21mg Albumin und 45mg Kollagenase im Waumlrmeschrank auf einem Magnetruumlhrer bei

etwa 365⁰C fuumlr ca zehn Minuten verdaut Der genaue Zeitpunkt der Beendigung wurde

nach visueller Pruumlfung des Homogenisats festgelegt Im Anschluss daran wurde das

Gemisch in Zentrifugenroumlhrchen aufgeteilt die mit eiskalter Hanksloumlsung gefuumlllt waren

um die Kollagenaseaktivitaumlt zu stoppen und kraumlftig durchmischt Nach der

Sedimentation wurde der Uumlberstand abpipettiert und verworfen das Sediment mit

frischer Hanksloumlsung aufgefuumlllt und wiederum durchmischt Dieser Waschvorgang

wurde mindestens viermal wiederholt um die Kollagenase und die Zellfragmente zu

entfernen Somit wurden die durch das Neutralrot angefaumlrbten Pankreasinseln vom

restlichen Pankreasgewebe getrennt Unter dem Stereomikroskop wurden die

kirschroten Inseln mit Hilfe von Glaspipetten aufgesammelt und in einem separaten mit

Hanksloumlsung gefuumlllten Reagenzglas kollektiert Pro Tier wurden 400 bis 450

Pankreasinseln gesammelt und mit 05ml Hanksloumlsung in einer Spritze aufgeschwemmt

und transplantiert

Material und Methode

18

252 Intrahepatische Transplantation

Kurz vor der geplanten Transplantation wurde das Gewicht und die

Blutglukosekonzentration der Tiere bestimmt Um eine ausreichende Narkose zu

erlangen wurde den Tieren gewichtsadaptiert ein Gemisch aus Ketamin (80mgkg

Koumlrpergewicht) und Xylazin (4mgkg Koumlrpergewicht) intraperitoneal appliziert Nach

der Rasur des Operationsfeldes wurden die Tiere auf einen Operationstisch fuumlr Ratten

fixiert und das Operationsfeld mit 90igem Alkohol desinfiziert Die Laparatomie

erfolgte vom Sternum bis zur Linea alba Insgesamt wurde das Abdomen auf einer

Strecke von drei Zentimetern eroumlffnet und mit einem Lochtuch abgedeckt Das

Darmkonvolut wurde nach extraabdominal verlagert und mit einer warmen NaCl-

getraumlnkten Kompresse vor dem Austrocknen geschuumltzt Die Vena portae wurde

dargestellt und der Ast der den linken Leberlappen und die linke Haumllfte des

Mittellappens versorgt wurde kurzzeitig mit einer Gefaumlszligklemme abgeklemmt Die

zuvor gewonnenen Pankreasinseln wurden in einer 1ml Tuberkulinspritze zusammen

mit 05ml Hanksloumlsung aufgezogen die mit einer 05mm durchmessenden Kanuumlle

versehen war Damit wurde die Pfortader punktiert und die Loumlsung in den rechten Teil

der Leber (dh in den rechten Leberlappen in die rechte Haumllfte des Mittellappens in

den Processus caudatus und die Processus papillares) geschwemmt Die linke

Leberhaumllfte also der linke Leberlappen und die linke Haumllfte des Mittellappens blieben

frei von Transplantaten Die Gefaumlszligklemme wurde sofort nach der Transplantation

entfernt sodass die Abklemmzeit nicht mehr als 1 Minute betrug Nach Entfernen der

Punktionskanuumlle erfolgte die manuelle Druckkompression der Vena portae fuumlr ca zwei

bis drei Minuten um die Blutung zu stillen und im Anschluss das Entfernen der

Kompresse und das Reponieren des Darmkonvoluts Die Bauchdecke wurde mit einer

fortlaufenden Naht verschlossen und die Haut anschlieszligend geklammert Am Ende

erfolgte erneut eine Desinfektion der Wunde Postoperativ wurden die Tiere bis zum

Erwachen beobachtet Insgesamt dauerte die Narkose nicht laumlnger als 20 Minuten

Material und Methode

19

26 Praumlparation der Lebern

261 Markierung proliferierender Zellen

Die Bromdesoxyuridin (BrdU)-Applikation erfolgte bei der Haumllfte der Tiere einer

Gruppe eine Stunde vor dem Toumlten Dazu wurde 20mg BrdU in 2ml Kochsalz aufgeloumlst

und jeweils 1ml intraperitoneal und subkutan injiziert Um laumlngerfristige

Proliferationssteigerungen erkennen zu koumlnnen wurde der anderen Haumllfte der Tiere

BrdU mittels einer osmotischen Minipumpe uumlber einen Zeitraum von sieben Tagen vor

dem Toumltungszeitpunkt appliziert Dazu wurde die doppelte Dosis ebenfalls in 2ml

Kochsalzloumlsung aufgeloumlst und in die Pumpen gespritzt die ihren Inhalt gleichmaumlszligig an

die Umgebung abgaben sodass sich eine Tagesdosis von 572mg ergab Diese Pumpen

wurden den mit Ether-betaumlubten Ratten subkutan zwischen den Schulterblaumlttern

implantiert und der Hautschnitt mit Klammern versorgt BrdU wird von den

proliferierenden Zellen aufgenommen und in die neu synthetisierte DNA eingebaut Der

immunhistochemische Nachweis von BrdU erfolgt dann mit Hilfe eines

Primaumlrantikoumlrpers (s 271)

262 Probengewinnung und Gewebspraumlparation

Die Tiere wurden mit einer Uumlberdosis Ketamin (100mg kg Koumlrpergewicht) und

Xylazin (4mgkg Koumlrpergewicht) narkotisiert Das Abdomen wurde durch eine mediane

Laparotomie eroumlffnet und die Aorta abdominalis nach extraabdomineller Verlagerung

des Darmkonvoluts dargestellt Diese wurde mit einer Flexuumlle (22G) kanuumlliert Dadurch

konnten 5ml Blut in einer 5ml Spritze abgezogen werden Das Blut wurde zur

Serumgewinnung fuumlr 10 Minuten in einem Gerinnungsroumlhrchen zentrifugiert Das

Serumroumlhrchen wurde in einem Behaumllter mit fluumlssigem Stickstoff tiefgefroren und bei

-80⁰C gelagert Die liegende Flexuumlle wurde mit Klemmen in der Aorta abdominalis

fixiert Danach wurde der Blutkreislauf mit 200ml Spuumllloumlsung (Ringerloumlsung 4

Dextran 05 Procain pH 74) gespuumllt um das Blut aus den Gefaumlszligen zu entfernen

Dabei wurde ein offener Kreislauf geschaffen in dem die Vena cava inferior unterhalb

des Zwerchfells mit einer spitzen Schere durchtrennt wurde

Material und Methode

20

Nach Abklemmen der zufuumlhrenden Gefaumlszlige wurde der Mittellappen der Leber abgesetzt

und in einen linken und rechten Anteil getrennt Beide Mittellappenstuumlcke wurden in

2mm breite Stuumlcke geschnitten auf entsprechend gekennzeichnetes Filterpapier

gegeben und uumlber Methylbutan in fluumlssigem Stickstoff kryokonserviert Die rechte

Niere wurde nach dem Abklemmen der zufuumlhrenden Gefaumlszlige halbiert und ebenfalls in

Methylbutan eingefroren Die Lagerung der beiden Gewebe erfolgte bei -80⁰C

Im Anschluss wurde die Spuumllloumlsung durch eine Fixierloumlsung (3 Paraformaldehyd

05 Glutaraldehyd 4 Dextran) ersetzt Nach etwa 5 Minuten war eine gleichmaumlszligige

Perfusionsfixation erreicht sodass auch das restliche Lebergewebe sowie Schilddruumlse

linke Niere ein etwa 2cm langes Duumlnndarmsegment Gehirn und Hypophyse in Nachfix

(3 Paraformaldehyd) aufbewahrt werden konnte Herz Lunge Pankreas Milz und

Hoden wurden in 4igem Formaldehyd konserviert Der Zuschnitt der entnommenen

Organe erfolgte nach einer weiteren mindestens 24 stuumlndigen Fixierung Die gewonnene

Organe in einer aufsteigenden Alkoholreihe entwaumlssert und dann in Paraffin eingebettet

Von den Paraffinbloumlcken wurden 1-2microm dicke Serien der Lebern gefertigt

27 Morphologische Untersuchungen

Die transplantierten Pankreasinseln konnten mikroskopisch vom umgebenen

Lebergewebe sehr gut abgegrenzt werden Wie auch schon in der Abbildung 1

beschrieben fanden wir die Inseln innerhalb kleiner Pfortaderaumlste in der Mitte eines

Leberazinus (siehe auch Abb 9 A) Neben den Standardfaumlrbungen Haumlmatoxylin und

Eosin und der Periodsaumlure- Schiff- Reaktion wurden zusaumltzliche immunhistochemische

Reaktionen durchgefuumlhrt

Material und Methode

21

271 Protokolle der Immunhistochemie (BrdU)

- Paraffinschnitte 2microm Trocknung uumlber Nacht bei 60 Grad

- Antikoumlrper BrdU verduumlnnt mit Antikoumlrper- Verduumlnnungsloumlsung Fa Leica

(REFAR9352) HPLC minimum 99HPLC Sigma

ABC-Methode

1 Kochen des entparaffinierten Schnittes in Citratpuffer (Merck Darmstadt) (pH6)

im Schnellkochtopf uumlber 45 Minuten

2 Andauung durch 01ige Protease (Sigma Hamburg) 10 Minuten 37degC

3 Waschung mit TRIS-Puffer (Merck Darmstadt)

4 Kochen des Schnittes bei 70degC fuumlr 60 Minuten in 95igem Formamid (Roth

Karlsruhe)

5 Waschung mit TRIS-Puffer

6 Inkubation in 3iger Wasserstoffperoxidloumlsung (DAKO Hamburg) 30

Minuten

7 Inkubation in 20iger Schweinenormalserum (DAKO Hamburg) verduumlnnt mit

TRIS-Puffer

8 Inkubation mit dem gegen BrdU gerichteten Primaumlrantikoumlrper (150 Verduumlnnung

mit Antibody-Diluent beides DAKO Hamburg) uumlber Nacht

9 Weiterbehandlung mit LSAB+ Kits (DAKO Hamburg)

10 Waschung mit TRIS-Puffer

11 Inkubation mit biotinylierten Sekundaumlrantikoumlrpern (biotinylierter antiMaus IgG

DAKO LSAB+ Kit Peroxydase)

12 Waschung mit TRIS-Puffer

13 Zugabe von Streptavidin Peroxydase fuumlr 30 Minuten

14 Waschung mit TRIS-Puffer

15 Inkubation mit dem Farbstoff 10 Minuten

16 Unterbrechung der Reaktion durch vorsichtige Spuumllung mit Aqua destillata

17 PAS- bzw HE-Faumlrbung

18 Eindeckung (mit Roti Histokit Fa Rote)

Material und Methode

22

272 Protokolle der Immunhistochemie (TGF-α)

- Paraffinschnitte 2microm Trocknung uumlber Nacht bei 60 Grad

- Antikoumlrper TGFa Fa Calbiochem Konzentration 1100 verduumlnnt mit

Antikoumlrper-Verduumlnnungsloumlsung Fa Leica (REFAR9352)

Bearbeitung

1 Entparaffinierung uumlber Automaten mit Bond Dewax Solution (REF 35606)

2 Hitzevorbehandlung im Automaten pH 60

3 Peroxidase Blocking (im Nachweissystem REF DS9800) bdquoPolymer Refine

DABldquo dFaLeica) fuumlr 10 Minuten

4 Inkubation mit Primaumlr-AK fuumlr 60 Minuten

5 Post Primary (im Nachweissystem dFaLeica) fuumlr 10min

6 Polymer (Nachweissystem) 30 Minuten

7 DAB (33-Diaminobenzidin) Nachweissystem 20 Minuten

8 Gegenfaumlrbung mit Haumlmalaun (Nachweissystem) 8 min

9 Entwaumlssern in aufsteigender Alkoholreihe gefolgt von Xylol

10 Eindecken mit Roti-Histokit (FaRoth)

Material und Methode

23

273 Protokolle der Immunhistochemie (EGF-R)

- Paraffinschnitte 2microm Trocknung uumlber Nacht bei 60 Grad

- Antikoumlrper EGFR Fa Leica Konzentration 150 verduumlnnt mit Antikoumlrper-

Verduumlnnungsloumlsung Fa Leica (REFAR9352)

Bearbeitung

1 Bearbeitung im Vollautomat der Fa Leica bdquoBOND Max

2 Entparaffinierung uumlber Automaten mit Bond Dewax Solution (REF 35606)

3 Hitzevorbehandlung im Automaten pH 90

4 Peroxidase Blocking (im Nachweissystem REF DS9800) bdquoPolymer Refine

DABldquo d Fa Leica) fuumlr 10 Minuten

5 Inkubation mit Primaumlr-AK fuumlr 60 Minuten

6 Post Primary (im Nachweissystem d Fa Leica) fuumlr 10 Minuten

7 Polymer (Nachweissystem) 30 Minuten

8 DAB (33-Diaminobenzidin) Nachweissystem 20 Minuten

9 Gegenfaumlrbung mit Haumlmalaun (Nachweissystem) 8 min

10 Entwaumlssern in aufsteigender Alkoholreihe gefolgt von Xylol

11 Eindecken mit Roti-Histokit (Fa Roth)

Material und Methode

24

274 Protokolle der Immunhistochemie (Insulin)

- Paraffinschnitte 2microm Trocknung uumlber Nacht bei 60 Grad

- Antikoumlrper Insulin (Fa Leica Menarini Konzentration 1300 verduumlnnt mit

Antikoumlrper- Verduumlnnungsloumlsung Fa Leica (REFAR9352)

- Vollautomat der Fa Leica bdquoBOND Maxldquo

Bearbeitung

1 Entparaffinierung uumlber Automaten mit Bond Dewax Solution (REF 35606)

2 Peroxidase Blocking (im Nachweissystem REF DS9800) bdquoPolymer Refine

DABldquo d Fa Leica) fuumlr 5 min

3 Inkubation mit Primaumlr-AK fuumlr 18 Minuten

4 Post Primary (im Nachweissystem dFaLeica) fuumlr 7 Minuten

5 Polymer (Nachweissystem) 8 min

6 DAB (33-Diaminobenzidin) Nachweissystem 7 Minuten

7 Gegenfaumlrbung mit Haumlmalaun (Nachweissystem) 2 Minuten

8 Entwaumlssern in aufsteigender Alkoholreihe gefolgt von Xylol

9 Eindecken mit Roti-Histokit (Fa Roth)

Material und Methode

25

28 Proliferationsaktivitaumlt

Die morphometrische Auszaumlhlung der Proliferationsaktivitaumlt erfolgte mit dem

Mikroskop (Nikon ECLIPSE Ni) einer Kamera (Nikon digital sight ds-2Mv) dem

Softwareprogramm (Nis- Elements imaging software BR) und einem Gitternetz

(Methode nach Weibel) [45]

Mit Hilfe des BrdU- Labeling-Index (BrdU-LI) konnte die Proliferationsaktivitaumlt der

verschiedenen Versuchsgruppen verglichen werden da dieser den Anteil BrdU-

positiver Hepatozytenkerne in Prozent angibt (vergleiche Abb 8) Er wurde bei den

Tieren der Hauptgruppen 1-5 sowie der Kontrollgruppen 1-5 die uumlber 7 Tage BrdU

uumlber eine osmotische Pumpe (Fa Alzet Modell 2ML1) erhielten bestimmt Gezaumlhlt

wurden die Hepatozytenkerne in den praumlneoplastischen Herden (nur Versuchsgruppen)

und im Normalgewebe (je 2000 Hepatozytenkerne pro Tier der Versuchs- und

Kontrollgruppen)

29 Statistische Auswertung

Die Haupt- und Kontrollgruppen wurden hinsichtlich der Gewichtsentwicklung und

Blutzuckerwerte verglichen Zudem erfolgte ein intraindividueller Vergleich (gepaart)

der Proliferationsaktiviaumlt der Herde und des Normalgewebes in den Hauptgruppen und

der interindividuelle Vergleich (ungepaart) mit dem Normalgewebe der

Kontrollgruppen Es wurde jeweils der Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test (Microsoft

Excel 2003 Redmond USA) verwendet Unterschiede wurden als signifikant

akzeptiert falls die Irrtumswahrscheinlichkeit p unter 005 lag

Ergebnisse

26

3 Ergebnisse

31 Gewichtsentwicklung

In allen Hauptgruppen konnte nach der Transplantation eine Gewichtsreduktion

nachgewiesen werden Im Durchschnitt kam es zu einer initialen Abnahme von 172

Im Verlauf kam es zu einer Erholung der Tiere mit einer Gewichtszunahme um

durchschnittlich 042 Die Hauptgruppen 1 (3 Wochen) und 3 (6 Monate) jeweils

ohne Gefitinib zeigten dies am deutlichsten (49 Gewichtsabnahme innerhalb einer

Woche nach Transplantation) Die Hauptgruppe 1 gewann danach das 106fache und die

Hauptgruppe 3 das 108fache an Gewicht Statistisch signifikante Unterschiede lieszligen

sich zwischen den jeweiligen Haupt- und Kontrollgruppen feststellen (Tab 2 und

Abb5) Hier sahen wir bei den transplantierten diabetischen Tieren der Hauptgruppen

insgesamt einen kleineren Gewichtszuwachs als bei den Kontrolltieren

In den Kontrollgruppen hingegen konnte man eine stete Gewichtszunahme beobachten

(Tab 3 und Abb 6) Durchschnittlich kam es zu einem Gewichtszuwachs bis zum

15fachen Die Unterschiede zwischen den Kontrollgruppen 1 (3 Wochen) und 2 (3

Wochen 2 Wochen Gefitinib) zeigte einen statistisch signifikanten Unterschied Im

Durchschnitt nahm die Kontrollgruppe 1 das 129fache und die Kontrollgruppe 2 das

118fache zu

Einen signifikanten Unterschied konnten wir ebenfalls in den Gruppen 3 (6 Monate)

und 4 (6 Monate 2 Wochen Gefitinib) sowie 4 (6 Monate 2 Wochen Gefitinib) und 5

(6Monate 3 Monate Gefitinib) beobachten In der Kontrollgruppe 3 verzeichneten wir

den groumlszligten Gewichtszuwachs (171fache) Die Kontrollgruppe 4 (145fache) nahm

weniger zu als die Kontrollgruppe 5 (165fache) zu

Ergebnisse

27

Tabelle 2 Gewichtsentwicklung der Hauptgruppen 1-5

HG1 (n=8) HG2 (n=12) HG3 (n=11) HG4 (n=13) HG5 (n=14)

MW 1056 1009 1081 0984 0983

SEM 0009 0004 0033 0010 0012

Test nsa ns

b ns

c ns

d

lt 0001e 0001

f lt 0001

g lt 0001

h lt 0001

i

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM Standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (plt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabelle 3 Gewichtsentwicklung der Kontrollgruppen 1-5

KG1 (n=10) KG2 (n=10) KG3 (n=11) KG4 (n=10) KG5 (n=10)

MW 1288 1179 1706 1445 1649

SEM 0010 0011 0023 0024 0017

Test 0029a 0025

b 0043

c ns

d

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM Standard error of the mean ns nicht signifikant KG Kontrollgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (plt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Ergebnisse

28

Startpunkte Gefitinibgabe

Abbildung 5 Gewichtsentwicklung der Hauptgruppen

In den Hauptgruppen verzeichneten wir eine voruumlbergehende Gewichtsabnahme nach der

Transplantation Nach Erholung konnten wir eine leichte Gewichtszunahme beobachten

Startpunkte Gefitinibgabe

Abbildung 6 Gewichtsentwicklung der Kontrollgruppen

In den Kontrollgruppen konnten wir eine stete Gewichtszunahme verzeichnen (ca das 15-fache vom

Startgewicht)

Ergebnisse

29

32 Blutglukosedaten

Nach erfolgreicher Streptozotocingabe stiegen die Blutglukosewerte aller

Hauptgruppentiere auf Werte uumlber 167 mmolL bzw 300mgL In allen Gruppen lagen

die Durchschnittswerte post transplantationem zwischen 160 mmolL und 276mmolL

waumlhrend des gesamten Versuches Am Toumltungstag lag der Blutzucker durchschnittlich

bei 243mmolL Der nach der Transplantation nachgewiesene Blutglukoseabfall war in

allen Hauptgruppen zu verzeichnen (im Durchschnitt 123) Im Verlauf stiegen die

Werte konsekutiv wieder an Signifikante Unterschiede gab es nicht Verglichen mit den

normoglykaumlmen Kontrollgruppen war ein signifikanter Unterschied zu den

Hauptgruppentieren auf Grund der diabetischen Stoffwechsellage zu ermitteln (Tab 4

Abb 7)

In den Kontrollgruppen lag der Durchschnittswert aller Blutglukosewerte bei

54mmolL (plusmn 09mmolL) Blutzuckerschwankungen als Folge der Gefitinibgabe

konnten nicht nachgewiesen werden Ein signifikanter Unterschied ergab sich zwischen

den Kontrollgruppen 3 (6 Monate) welche einen Blutzuckerwert um 497mmoll hatten

und 5 (6 Monate 3 Monate Gefitinib) welchen einen Blutzuckerwert um 449mmoll

hatten (Tab 5 Abb 8)

Tabelle 4 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Hauptgruppen 1-5

HG1 (n=8) HG2 (n=12) HG3 (n=11) HG4 (n=13) HG5 (n=14)

MW 23088 23075 23456 26700 25591

SEM 0795 1070 3487 1108 1505

Test nsa ns

b ns

c ns

d

Test lt0001e lt0001

f 0001

g lt0001

h lt0001

i

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM Standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

Ergebnisse

30

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabelle 5 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Kontrollgruppen 1-5

KG1 (n=10) KG2 (n=10) KG3 (n=11) KG4 (n=10) KG5(n=10)

MW 5530 6320 4973 4830 4490

SEM 0281 0541 0160 0293 0091

Test nsa ns

b ns

c 0019

d

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM Standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Ergebnisse

31

Startpunkte Gefitinibgabe

Abbildung 7 Blutglukoseentwicklung der Hauptgruppen

Post transplantationem kam es in allen Gruppen zu einem Blutglukoseabfall Im Verlauf stiegen die

Werte konsekutiv wieder an

Startpunkte Gefitinibgabe

Abbildung 8 Blutglukoseentwicklung der Kontrollgruppen

Die Blutglukosewerte der nicht transplantierten Tiere lagen im Durchschnitt bei 54mmolL (plusmn

09mmolL) Blutzuckerschwankungen als Folge der Gefitinibgabe konnten nicht nachgewiesen werden

Ergebnisse

32

33 Praumlneoplastische Leberherde

Nach erfolgreicher Transplantation der Pankreasinseln entstanden bei allen

Hauptgruppen im Abstromgebiet der Inseln klarzellige Veraumlnderungen der Hepatozyten

in den Azinuszonen 1 und 2 (s Abb 9) Diese Foci of alterated hepatocytes zeigten wie

in den vorangegangenen Experimenten eine vermehrte Glykogenspeicherung welche

mit Hilfe der PAS- Reaktion verdeutlicht werden kann (s Abb 10) Des weiteren fand

sich in den Glykogenspeicherherden eine Uumlberexpression des EGF-R und von TGFα im

Vergleich zum extrafokalen Lebergewebe (Abb 13 und 14)

34 Proliferationsaktivitaumlt

Die Proliferationsaktivitaumlt der einzelnen Gruppen wurde anhand des BrdU-Labeling-

Index bestimmt Ein Vergleich der Indices erfolgte intra- und interindividuell (Tabellen

6 bis 8) Die Proliferation betrug im Normalgewebe der Hauptgruppe 1 (3 Wochen) im

Durchschnitt 35 plusmn 0764 In der Hauptgruppe 2 (3 Wochen 2 Wochen Gefitinib) war

sie deutlich geringer und lag bei 125 plusmn 0256

Die Proliferationsaktivitaumlt in den praumlneoplastischen Herden wurde nach 2 Wochen

Gefitinibgabe halbiert (HG 1 vs HG2 107 plusmn 0996 vs 57 plusmn 049) Im

intraindividuellen Vergleich der Hauptgruppe 2 war die Proliferationsaktivitaumlt der

Herde im Vergleich zum Normalgewebe um etwa das 3-fache erhoumlht (Herde vs

Normalgewebe 574 plusmn 049 vs 125 plusmn 026)

Im Normalgewebe der Hauptgruppen 3-5 (vgl Tab7 6 Monate 6 Monate 2 Wochen

Gefitinib 6 Monate 3 Monate Gefitinib) war die Proliferation im Mittel jeweils

geringer als in den Herden (12 plusmn 0075 06 plusmn 0031 und 07 plusmn 0036 vs 61 plusmn

0437 23 plusmn 0131 und 35 plusmn 0223) Dieser Unterschied war in allen drei Gruppen

signifikant Des Weiteren ergab sich ein signifikanter Unterschied zwischen den

Hauptgruppen 3 und 4 Die Proliferationsaktivitaumlt war in der HG 4 (also nach 2-

woumlchiger Gefitinibgabe im Vergleich zur HG 3 (ohne Gefitinibgabe) sowohl im Herd-

als auch im Normalgewebe etwa halbiert (Normalgewebe HG 3 vs HG 4 12 plusmn 0075

vs 06 plusmn 0031 Herdgewebe HG 3 vs HG 4 61 plusmn0437 vs 23 plusmn 0131)

Ergebnisse

33

Bei den Kontrollgruppen 1-4 zeigten sich im Vergleich zum Normalgewebe der

Hauptgruppen erhoumlhte Proliferationsaktivitaumlten im Lebergewebe in den Gruppen 1

(44 plusmn 0595 3 Wochen) und 2 (29 plusmn 0441 3 Wochen 2 Wochen Gefitinib) Diese

waren bei den 6- Monats- Kontrolltieren geringer (KG 345 15 plusmn 0097 06 plusmn

016 09 plusmn 006) Verglichen mit dem Normalgewebe der Hauptgruppen waren die

Proliferationsaktivitaumlten der Kontrolltiere bis auf KG 4 (6 Monate) erhoumlht

Tabelle 6 BrdU-Labeling-Index der Hauptgruppen 1-2

HG1 HG2

Normalgewebe Herde Normalgewebe Herde

Tier 1 35 165 255 604

Tier 2 775 856 065 429

Tier 3 085 771 155 839

Tier 4 18 1004 025 422

MW 3475 10703 1250 5735

SEM 0764 0996 0256 0490

Test(a) 0030 0011

Test(b) nsa ns

b

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

Test(a)

Vergleich zwischen Normalgewebe und Herde der jeweiligen Hauptgruppe

Test(b)

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2 (Normalgewebe)

b Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2 (Herde)

Ergebnisse

34

Tabelle 7 BrdU-Labeling-Index der Hauptgruppen 3-5

HG3 HG4 HG5

Normalgewebe Herde Normalgewebe Herde Normalgewebe Herde

Tier 1 07 293 055 168 06 442

Tier 2 135 83 04 14 08 335

Tier 3 09 478 08 288 065 315

Tier 4 165 683 045 333 1 126

Tier 5 125 748 055 264 045 515

Tier 6 085 169 095 394

MW 1170 6064 0600 2270 0742 3545

SE 0075 0437 0031 0131 0036 0223

Test(a) 0004 0004 0006

Test(b) 0023a 0015

b ns

c ns

d ns

e ns

f

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

Test(a)

Vergleich zwischen Normalgewebe und Herde der jeweiligen Hauptgruppe

Test(b)

a Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4 (Normalgewebe)

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4 (Herde)

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5 (Normalgewebe)

d Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5 (Herde)

e Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5 (Normalgewebe)

f Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5 (Herde)

Ergebnisse

35

Tabelle 8 BrdU-Labeling-Index der Kontrollgruppen 1-5

KG 1 KG 2 KG 3 KG 4 KG 5

Tier 1 71 165 114 054 069

Tier 2 285 38 216 073 079

Tier 3 26 5 186 087 116

Tier 4 815 13 117 049 059

Tier 5 15 113 034 128

MW 4440 2938 1492 0594 0902

SEM 0595 0441 0097 0160 0060

Test(a) ns a 0011

b ns

c ns

d

Test(b) 0044 ns 0008 0003 0004

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

Test(a)

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Test(b)

Vergleich zwischen den jeweiligen Haupt- und Kontrollgruppen

Ergebnisse

36

35 Abbildungen

Abb 9 Immunhistochemische Darstellung von Insulin in den transplantierten

Pankreasinseln

Vitale angewachsene Pankreasinseln in einem Pfortaderast eines Portaltraktes nach intraportaler

Transplantation und umgebene klarzellige Veraumlnderungen der Hepatozyten im Abstromgebiet Mit dem

Antikoumlrper gegen Insulin lassen sich szlig-Zellen der transplantierten Inseln nachweisen deren Zytoplasma

spezifisch angefaumlrbt wird (Laumlnge der unteren Bildkante A761 microm B 435microm)

A

B

Ergebnisse

37

Abb 10 Glykogenspeicherherd (6 Mon nach Transplantation) in der PAS-

Reaktion

Leberherd 6 Monate nach Transplantation mit typischen Lebergewebsveraumlnderungen (in der unteren

Abbildung vergroumlszligert) Praumlneoplastische hepatozellulaumlre Laumlsionen sogenannte foci of altered

hepatocytes (FAH) mit vermehrter Glykogenspeicherung im Vergleich zum umgebenen Lebergewebe

dargestellt in der PAS- Reaktion (Laumlnge der unteren Bildkante A1740microm B 870microm)

B

A

Ergebnisse

38

Abb 11 Glykogenspeicherherde in der PAS-Reaktion

Man erkennt in der PAS-Reaktion eine kraumlftige Violettfaumlrbung der Herde gegenuumlber dem Normalgewebe

Die Transplantation von Pankreasinseln fuumlhrte bei den diabetischen Tieren zu glykogenspeichernden

Herden im Abstromgebiet der Transplantate und auch bei Ratten die Gefitinib erhielten Die

Abbildungen zeigen die Herde in verschiedenen Vergroumlszligerungen der Hauptgruppe 5 (6 Monate 3

Monate Gefitinib) (Laumlnge der unteren Bildkante A E870microm B F 435microm CD 217microm)

B A

F E

C D

Ergebnisse

39

Abbildung 13 Immunhistochemische Darstellung von TGF-α

Beispiel der immunhistochemischen Darstellung von TGF-α in einem hellzelligen Leberherd (6 Monate

nach Transplantation ohne Gefitinibgabe) Man sieht eine maumlszligige Braunfaumlrbung des Zytoplasmas und

der Zellmembran der Hepatozyten der Leberherde im Vergleich zum umgebenden Normalgewebe

entsprechend einer Uumlberexpression von TGFα innerhalb des Leberherdes

(Laumlnge der unteren Bildkante A1740microm B 870microm)

B

A

Ergebnisse

40

Abbildung 14 Immunhistochemische Darstellung von EGF-R

Beispiel einer immunhistochemischen Darstellung des EGF-R in einem hellzelligen Leberherd(6 Monate

nach Transplantation ohne Gefitinibgabe) Im Vergleich zum Normalgewebe findet man eine etwas

kraumlftigere membranstaumlndige Braunfaumlrbung der Hepatozyten im Herdgewebe entsprechend einer leichten

Uumlberexpression des EGFR in den Leberherden (Laumlnge der unteren Bildkante A1740microm B 870microm)

A

B

Ergebnisse

41

Abbildung 15 Immunhistochemische Darstellung BrdU-markierter Hepatozyten

Dunkelbraun gefaumlrbte Zellkerne markieren Hepatozyten die sich im Proliferationszyklus befinden Das

umliegende Normalgewebe zeigt im Vergleich zum Herdgewebe eine deutlich geringere

Proliferationsaktivitaumlt BrdU wurde mittels einer osmotischen Minipumpe uumlber 7 Tage kontinuierlich

verabreicht (6 Monate nach Transplantation ohne Gefitinibgabe)

(Laumlnge der unteren Bildkante 870microm)

A

Diskussion

42

4 Diskussion

41 Die Transplantate und deren Effekte auf das benachbarte Leberparenchym

Voraussetzung fuumlr das Experiment waren vitale Pankreasinseltransplantate in den

kleinen Pfortaderaumlsten der Leber welche zu allen Toumltungszeitpunkten in den

Hauptgruppen nachgewiesen werden konnten (siehe Abb 3) Zahlreiche Herde

veraumlnderter Hepatozyten haben sich im Abstromgebiet der Transplantate ausgebildet

Mit Hilfe der PAS-Reaktion konnte die Glykogenspeicherung der vergroumlszligerten

Hepatozyten innerhalb des Leberazinus deutlich gemacht werden Diese klarzelligen

Herde (clear cell foci CCF) werden bei der Ratte zu den Praumlneoplasien gezaumlhlt [50]

Ursaumlchlich fuumlr die Glykogenose ist eine reduzierte Glykogenolyseaktivitaumlt der

Hepatozyten und eine gesteigerte Glykogensynthese (verminderte Aktivitaumlt des

glykogenolytischen Enzyms Glukose- 6- Phosphatase) Insulin-vermittelte Signalwege

wie AKT mTOR und Ras Raf1 sowie Enzyme der Glykolyse der de-novo-

Fettsaumluresynthese der β- Oxidation und der Cholesterinbiosynthese sind in den CCF

hochreguliert verglichen mit dem Normalgewebe Ebenfalls findet sich eine erhoumlhte

Proliferationsaktivitaumlt [9] und eine gleichzeitige Uumlberexpression von EGF-R und TGF-α

in praumlneoplastischen Herden wie es auch in diesem Experiment bei den unbehandelten

Tieren nachweisbar ist

42 Blutglukose und Gewichtsentwicklung der Tiere

In allen Hauptgruppen konnte nach der Transplantation eine Gewichtsreduktion

nachgewiesen werden Diese beruht meist auf einer voruumlbergehenden Einstellung der

Nahrungsaufnahme sowie dem auch beim Menschen bekannten

Postaggressionsstoffwechsel nach Operationen [53]

Die Entwicklung von Blutglukose und Gewicht der Haupt- und Kontrollgruppen

entsprach in der Gesamtheit unseren Erwartungen In den Hauptgruppen konnten wir

dauerhaft hohe Blutzuckerwerte und groumlszligtenteils konstante Gewichtsverlaumlufe

verzeichnen Die Kontrolltiere waren zu jeder Zeit normoglykaumlmisch und nahmen

kontinuierlich an Gewicht zu Ein Einfluss des Medikamentes Gefitinib bezogen auf

die Blutglukose- und Gewichtsdaten konnte bei den transplantierten Versuchstieren

Diskussion

43

nicht festgestellt werden Hier zeigte sich im Vergleich der einzelnen Hauptgruppen

untereinander kein signifikanter Unterschied Die geringe Gewichtszunahme ist wie

auch schon in einigen Vorarbeiten beschrieben den Nebenwirkungen des Diabetes

zuzuschreiben [13] Zudem kam es bei den diabetischen Tieren zu Katarakten

Polydipsie Polyurie und Diarrhoen

Ein Einfluss des Gefitinibs auf die Gewichtsentwicklung der nicht-transplantieren Tiere

konnte jedoch ermittelt werden Es zeigten sich signifikante Unterschiede zwischen den

behandelten (Kontrollgruppe 4 6 Monate 2 Wochen Gefitinib) und den nicht-

behandelten Tieren (Kontrollgruppe 3 6 Monate) Gefitinib fuumlhrte dazu dass die Tiere

anfangs weniger zunahmen dann nach 3 Wochen aber kontinuierlich an Gewicht

zunahmen moumlglicherweise laumlsst sich dies durch Gewoumlhnungseffekte erklaumlren

Die Kontrollgruppe 5 welche sechs Monate lebte und drei Monate vor

Toumltungszeitpunkt Gefitinib erhielt zeigte jedoch im Vergleich zu der unbehandelten

Kontrollgruppe 3 (6 Monate) keinen signifikanten Gewichtsunterschied Dies kann die

Folge einer Toleranzentwicklung gegenuumlber der Applikation sein oder dass mit

zunehmender Dauer der Verabreichung des Medikamentes die Nebenwirkungen von

den Tieren besser toleriert werden konnten Zu den bekannten Nebenwirkungen von

Gefitinib gehoumlren Diarrhoen Augenentzuumlndungen und Hautausschlaumlge (vergleiche

Tab 6-5) [54] Ein Einfluss des Medikamentes auf den Blutglukosespiegel der

Kontrolltiere konnte nicht festgestellt werden

43 Proliferationsindex

Ziel dieser Arbeit war die Inhibition von EGF-R ein Transmembranrezeptor der eine

wichtige Rolle in der Hepatokarzinogenese spielt [28 29] Dieser

Wachstumsfaktorrezeptor wird auch auf der Zelloberflaumlche hepatozellulaumlrer Karzinome

vermehrt exprimiert [46 47]

Nun konnte in meinen Experimenten durch die Blockade der intrazellulaumlren

Tyrosinkinase mittels Gefitinib eine Reduktion der Proliferationsrate der

praumlneoplastischen Leberherde erzielt werden sodass eine Beeinflussung der Initiation

der Hepatokarzinogenese anzunehmen ist Gefitinib hemmt die Proliferation dieser

Glykogenspeicherherde im Kurzzeitversuch uumlber 2 Wochen bei den 3 Wochen- und 6-

Monatstieren mit einer Dosis von 20mgkgKG

Diskussion

44

Im Gegensatz dazu kam es zu keiner Beeinflussung der Proliferation bei den

Mittellangzeitversuchen von 6 Monaten uumlber eine laumlngere Applikationsdauer (3

Monate) mit einer reduzierten Dosis (10mgkgKG) Somit bleibt anscheinend die

Karzinogenese bereits laumlnger bestehender womoumlglich schon promovierter Herde durch

eine EGF-R-Blockade unbeeinflusst Dies liegt moumlglicherweise an dem Startpunkt der

Behandlung da die Therapie mit Gefitinib erst nach 3 Monaten begonnen wurde und

der Einfluss auf die sehr fruumlhe Hepatokarzinogenese somit verringert ist

Auch andere Modelle wie die intrahepatische Ovar- und

Schilddruumlsenfollikeltransplantation sowie chemische Hepatokarzinogenesemodelle (N-

Nitrosomorpholin) zeigten aumlhnliche Ergebnisse sowohl in Kurz- (3 Wochen - 6 Monate)

als auch in den Langzeitexperimenten (12-24 Monate) im Hinblick auf die Proliferation

Nach 2-woumlchiger Hochdosis-Gefitinibgabe lieszligen sich verminderte

Proliferationsaktivitaumlten in den praumlneoplastischen Leberherden nachweisen Im

Ovartransplantationsmodell Modellen entstanden sogar weiterhin hepatozellulaumlre

Adenome und Karzinome sodass anzunehmen ist dass Gefitinib kaum einen Einfluss

auf die Promotion und Progression in der hormonellen Hepatokarzinogenese hat Weder

die Anzahl noch das Auftreten der Tumoren wurde durch die Gefitinibdauergabe

(10mg) beeinflusst [55] Im N-Nitrosomorpholinmodell hingegen konnte das Auftreten

von hepatozellulaumlren Adenomen und Karzinomen durch die Gefitinibgabe reduziert

werden sodass im chemischen Hepatokarzinogenesemodell die Aktivierung des EGF-R

womoumlglich eine groumlszligere Rolle spielt als im hormonellen [56]

Eine moumlgliche Erklaumlrung kann die Resistenzentwicklung gegenuumlber

Tyrosinkinaseinhibitoren sein welche sowohl in vitro als auch klinisch bei der

Behandlung mit diesen Medikamenten beobachtet wird [49 50] Auszligerdem ist es

moumlglich dass die verabreichte Dosis von 10mgkgKG Gefitinib nicht zu einer

vollstaumlndigen Blockade der Tyrosinkinase gefuumlhrt hat Womoumlglich kam es uumlber

alternative Wege wie beispielsweise der Aktivierung des IGF-1R (insulin-like-growth-

factor-receptor 1) zu einer Aufrechterhaltung des MAPK-Pfades und damit zum

Uumlberleben und Wachstum der Praumlneoplasien [50 51] Zellkulturexperimente konnten

diese Resistenzentwicklung und eine Transaktivierung des EGF-R belegen [50]

Diese Hypothese wird auch durch eine klinische Studie aus dem Jahr 2006 untermauert

[57] Hier wurde die Wirksamkeit von Gefitinib bei fortgeschrittenem inoperablen

HCCacutes an 31 Patienten untersucht Das Ergebnis war jedoch mit einem Ansprechen von

nur ca 3 ernuumlchternd sodass die Studie nicht fortgefuumlhrt wurde Allerdings findet

Diskussion

45

Gefitinib (IressaTM) neben Erlotinib (TarcevaTM) ua im Rahmen klinischer Studien

in der Therapie des Bronchialkarzinoms Anwendung

Zusammenfassung

46

5 Zusammenfassung

Die therapeutischen Moumlglichkeiten sind fuumlr das hepatozellulaumlre Karzinom bis heute sehr

begrenzt Tierexperimentelle Hepatokarzinogenesemodelle dienen dem besseren

Verstaumlndnis diverser pathophysiologischer metabolischer und molekulaer Prozesse

und zeigen neue gezielte antitumorigene Therapieansaumltze auf

Ein langjaumlhrig etabliertes Modell ist die hormoninduzierte Hepatokarzinogenese durch

Pankreasinseltransplantation Auch andere Modelle wie die intrahepatische Ovar- und

Schilddruumlsenfollikeltransplantation sowie chemische Hepatokarzinogenesemodelle (N-

Nitrosomorpholin) haben sich etabliert und wurden in parallelen Experimenten zu

meinem durchgefuumlhrt In allen Modellen entstanden Praumlneoplasien bzw

hyperproliferative Leberherde in der nichtzirrhotischen Rattenleber welche sich (auszliger

nach Schilddruumlsenfollikeltransplantation) zu hepatozellulaumlren Adenomen und spaumlter

auch Karzinomen weiterentwickelten

In dieser Studie wurden die Versuchstiere (Ratten) in 5 Haupt- und 5 Kontrollgruppen

unterteilt wobei die kuumlrzeste Beobachtungszeit bei 3 Wochen und die laumlngste bei 6

Monaten lag Die Dauer der Gefitinibapplikation wurde ebenfalls unterteilt in 2 Wochen

und 3 Monate Messparameter in diesem Experiment stellten Blutzucker Gewicht und

die Proliferationsaktivitaumlt der Herde dar Das Lebergewebe wurde histologisch

morphometrisch und immunhistochemisch untersucht

In der vorliegenden Arbeit wurde versucht die insulininduzierte Hepatokarzinogenese

mittels Gefitinib zu hemmen Dieses blockiert spezifisch die Tyrosinkinase des EGF-R

sodass es zu einer Unterbrechung der Signalkaskade kommt

In meiner Arbeit fand sich im Kurzzeitversuch eine deutlich geringere

Proliferationsaktivitaumlt innerhalb der Glykogenspeicherherde behandelter Tiere im

Vergleich zu nicht behandelten Tieren

Dies untermauert die Annahme dass TGF-α und der EGF-R eine wichtige Rolle in der

Entstehung praumlneoplastischer Herde und in der Hepatokarzinogenese spielen

In diesem Experiment konnte somit gezeigt werden dass Gefitinib einen Einfluss auf

die Initiation der Tumorgenese im Inseltransplantationsmodell der Ratten hat

Die Langzeitexperimente zeigten jedoch dass es zu keiner Beeinflussung der Promotion

und Progression der Hepatokarzinogenese kam Anzunehmen ist dass die EGF-R-

Zusammenfassung

47

Aktivierung nur einen Teil der aktivierten Signalkaskaden in der hormonell induzierten

Karzinogenese der Leber ausmacht

Literaturverzeichnis

48

6 Literaturverzeichnis

[1] Jemal A Bray F Center MM Ferlay J Ward E Forman D Global

Cancer Statistics CA- Cancer J Clin 2011 6169ndash90

[2] Gomaa AI Khan SA Toledano M B Waked I Taylor- Robinson S D

Hepatocellular carcinoma epidemiology risk factors and pathogenesis World J

Gastroenterol 2008 14 4300-4308

[3] Marrero J Kudo M Bronowicki J-P The Challenge of Prognosis and

Staging for Hepatocellular Carcinoma Oncologist 2010 15 23-33

[4] Llovet JM Bru C Bruix J Prognosis of hepatocellular carcinoma the

BCLC staging classification Semin Liver Dis 1999 19 329ndash38

[5] Llovet JM Ricci S Mazzaferro V Hilgard P Gane E Blanc JF de

oliveira AC Santoro A Raoul JL Forner A Schwartz M Porta C

Zeuzem S Bolondi L Greten TF Galle PR Seitz JF Borbath I

Haumlussinger D Giannaris T Shan M Moscovici M Voliotis D Bruix J

Sorafenib in advanced hepatocellular carcinoma N Engl J Med 2008 359 378-

90

[6] Wilhelm S Adnane L Newell P Villanueva A Llovet JM Lynch M

Preclinical overview of sorafenib a multikinase inhibitor that targets both Raf

and VEGF and PDGF receptor tyrosine kinase signaling Mol Cancer Ther 2008

73129-3140

[7] Bannasch P Preneoplastic lesions as end points in carcinogenicity testing II

Preneoplasia in various non- hepatic tissues Carcinogenesis 1986 7 849-852

[8] Aleem E Nehrbass D Klimek F Mayer D Bannasch P Upregulation

of the insulin receptor and type I insulin-like growth factor receptor are early

events in hepatocarcinogenesis Toxicol Pathol 2011 39524-43

Literaturverzeichnis

49

[9] Dombrowski F Mathieu C Evert M Hepatocellular Neoplasms Induced by

Low-NumberPancreatic Islet Transplants in Autoimmune Diabetic BBPfd Rats

Cancer Res 2006 1833-1843

[10] Ribback S Calvisi DF Cigliano A Sailer V Peters M Rausch J

Heidecke CD Birth M Dombrowski F Molecular and metabolic changes in

human liver clear cell foci resemble the alterations occurring in rat

hepatocarcinogenesis J Hepatol 2013 581147-56

[11] Morath C Schwenger J Schmidt J Zeier M Kombinierte Niere- Pankreas-

Transplantation Nephrologe 2007 2356ndash363

[12] Griffith RC Scharp D Hartmann B Ballinger W Lacy P A Morphologic

Study of Intrahepatic Portal-vein Islets Isografts Diabetes 1977 26 201-14

[13] Dombrowski F Lehringer-Polzin M Pfeifer U Hyperproliferative Liver

Acini after Intraportal Islet Transplantation in Streptozotocin-Induced Diabetic

Rats Laboratory Invest 1994 71 688-699

[14] Dombrowski F Bannasch P Pfeifer U Hepatocellular Neoplasms Induced

by Low- Number Pancreatic Islet Transplants in Streptozotocin Diabetic Rats

Am J Pathol 1997 150 1071-1087

[15] Dombrowski F Klingmuumlller D Pfeifer U Insulinomas Derived from

Hyperplastic Intra-Hepatic Islet Transplants Am J Pathol 1998 152 1025-

1038

[16] Dombrowski F Peifer U Hyperprolferative State of Liver Acini and

Pancreatic Islets after Intraportal Transplantation of Small Mass of Islets of

Langerhans in Streptozotocin induced Diabetic Rats Exp Clin Endocrinol 1995

103 112-117

Literaturverzeichnis

50

[17] De Paepe M Keymeulen B Pipeleers D Kloumlppel G Proliferation and

Hypertrophy of Liver Cells Surrounding Islet Grafts in Diabetic Recipient Rats

Hepatology 1995 21 1114-1153

[18] Dombrowski F Filsinger E Bannasch P Pfeifer U Altered Liver Acini

Induced in Diabetic Rats by Portal Vein Islet Isografts Resemble

Preneoplstic Hepatic Foci in Their Enzymic Pattern Am J Pathol 1996 148

1249-56

[19] Dragan Y P Sargent L Xu Y-D Xu Y-H H C Pitot HC The

Initiation-Promotion-Progression Model of Rat Hepatocarcinogenesis Exp Biol

Med (Maywood) 1993 20216-24

[20] Buumlrger C Inhibition der Signaltransduktion des epidermalen

Wachstumsfaktorrezeptors (EGF-Rezeptor) durch Peptid-Aptamere unv Diss

Universitaumlt Frankfurt aM 2002

[21 ] Fausto N Liver regeneration J Hepatol 2000 3219-31

[22] Michalopoulos GK DeFrances MC Liver regeneration Science 1997

27660-66

[23] Morimitsu Y Hsia CC Kojiro M Tabor E Nodules of less-differentiated

tumor within or adjacent to hepatocellular carcinoma relative expression of

transforming growth factor-alpha and its receptor in the different areas of tumor

Hum Pathol 1995 261126-1132

[24] Nalesnik MA Lee RG Carr BI Transforming growth factor alpha (TGFalpha)

in hepatocellular carcinomas and adjacent hepatic parenchyma Hum Pathol

1998 29228-234

[25] Harada K Shiota G Kawasaki H Transforming growth factor-alpha and

epidermal growth factor receptor in chronic liver disease and hepatocellular

carcinoma Liver 1999 19318-325

Literaturverzeichnis

51

[26] Chung YH Kim JA Song BC Lee GC Koh MS Lee YS et al

Expression of transforming growth factor-alpha mRNA in livers of patients with

chronic viral hepatitis and hepatocellular carcinoma Cancer 2000 89977-982

[27] Bekaii-Saab T Williams N Plass C Calero M Eng C A novel mutation

in the tyrosine kinase domain of ErB2 in hepatocellular carcinoma BMC

Cancer 2006 278-282

[28] Lee G Merlino G Fausto N Development of liver tumors in transforming

growth factor alpha transgenic mice Cancer Res 1992 19 5162-1570

[29] Hufnagl K Parzefall W Marian B Kaumlfer M Bukowska K Schulte-

Hermann R Grasl-Kraupp B Role of transforming growth factor alspha and

prostaglandines in preferential growth of preneopastic rat hepatocytes

Carcinogenesis 2001 8 1247-1256

[30] Carpenter G Cohen S Epidermal growth factor Annu Rev Biochem 1979

193-216

[31] Hanahan D Weinberg R The hallmarks of cancer Cell 2000 100 57-

70

[32] Fedi S Tola E Moeumlnne-Loccoz Y Dowling DN Smith LM Ogara F

Evidence for signalling between the phytopathogenic fungus Pythium ultimum

and Pseudomonas fluorescens F113 P ultimum represses the expression of

genes in P fluorescens F113 resulting in altered ecological fitness Appl

Environ Microbiol 1997 63 4261-4266

[33] Slamon D Clark G Wong S Levin W Ullrich A McGuire W Science

1987 235 177-182

[34] Khalil M Grandis J Shin D Expert Review of Anticancer Therapy 2003 3

367-380

Literaturverzeichnis

52

[ 35] Krejsa C Rogge M Sadee W Protein therapeutics new applications for

pharmacogenetics Nature Reviews Drug Discovery 2006 5 507-521

[36] Barker A Gibson K Grundy W Godfrey A Barlow J Healy M

Woodburn J Ashton S Curry B Scarlett L Henthorn L Richards L

Studies leading to the identification of ZD1839 (IRESSA) an orally active

selective epidermal growth factor receptor tyrosine kinase inhibitor targeted to

the treatment of cancer Bioorg Med Chem Lett 2001 14 1911-1914

[37] Shchemelinin I Sefc L Necas E Protein kinase inhibitors Folia Biol

(Praha) 2006 4 137-148

[38] Wakeling A Guy S Woodburn J Ashton S Curry B Barker A Gibson

K ZD1839 (IRESSA) an orally active inhibitor of epidermal growth factor

signalling with potential for cancer therapy Cancer Res 2002 20 5749-5754

[39] Blackhall F Ranson M Thatcher N Where next for gefitinib in patients with

lung cancer Lancet Oncol 2006 6 499-507

[40] Birnbaum A Ready N Gefitinib therapy for non-small cell lung cancer

Curr Treat Options Oncol 2005 675-81

[41] Schiffer E Housset C Cacheux W Wendum D Desbois-Mouthon C

Rey C Clergue F Poupon R Barbu V Rosmorduc O Gefitinib an EGFR

inhibitor prevents hepatocellular carcinoma development in the rat liver with

cirrhosis Hepatology 2005 41307-14

[42] Brehmer D Greff Z Godl K Blencke S Kurtenbach A Weber M

Muumlller S Klebl B Cotten M Keacuteri G Wissing J Daub H Cellular

Targets of Gefitinib Cancer Res 2005 65 379

[43] Klotz L Hacker HJ Klingmuumlller D Bannasch P Pfeifer U Dombrowski

F Hepatocellular alterations after intraportal transplantation of ovarian tissue in

ovariectomized rats Am J Pathol 2000 1561613-26

Literaturverzeichnis

53

[44] Dombrowski F Klotz L Hacker HJ Li Y Klingmuumlller D Brix K

Herzog V Bannasch P Hyperproliferative hepatocellular alterations after

intraportal transplantation of thyroid follicles Am J Pathol 2000 15699-113

[45] Weibel E Staubli W Gnagi H Hess F Correlated morphometric and

biochemical studies on the liver cell I Morphometric model stereologic

methods and normal morphometric data for rat liver J Cell Biol1969 4268ndash

91

[46] Strumberg D Clark J Awada A Moore M Richly H Hindlisz A Hirte

H Eder J Lenz H Schwartz B Safety pharmacokinetics and preliminary

antitumor activity of sorafenib a review of four phase I trials in patients with

advanced refractory solid tumors Oncologist 2007 4 426-437

[47] Mendelsohn J Baselga J The EGF receptor family as targets for cancer

therapy Oncogene 2000 56 6550-6565

[48] Li B Chang C Yuan M McKenna W Shu H Resistance to small

molecule inhibitors of epidermal growth factor receptor in malignant gliomas

Cancer Res 2003 21 7443ndash7450

[49] Kosaka T Yatabe Y Endoh H Yoshida K Hida T Tsuboi M Tada H

Kuwano H Mitsudomi T Analysis of epidermal growth factor receptor gene

mutation in patients with non-small cell lung cancer and acquired resistance to

gefitinib Clin Cancer Res 2006 19 5764ndash5769

[50] Huether A Hopfner M Sutter A Baradari V Schuppan D Scheruumlbl

H Signaling pathways involved in the inhibition of epidermal growth factor

receptor by erlotinib in hepatocellular cancer World J Gastroenterol 2006

32 5160ndash5167

[51] Giglia J Antonia S Berk L Bruno S Dessureault S Finkelstein

S Systemic therapy for advanced hepatocellular carcinoma past present and

future Cancer Control 2010 1 120ndash129

Literaturverzeichnis

54

[52] Bannasch P Pathogenesis of hepatocellular carcinoma sequential cellular

molecular and metabolic changes Prog Liver Dis 1996 14161ndash97

[53] Beisbarth H Fekl W Pathophysiology of post-aggression metabolism

Zentralbl Chir 1989 1141045-58

[54] Packungsbeilage Iressa (Hersteller AstraZeneca UK Limited Macclesfield

Cheshire SK10 2NA Vereinigtes Koumlnigreich)

[55] Ribback S Sailer V Boumlhning E Guumlnther J Merz J Steinmuumlller F

Evert M Calvisi DC Der Tyrosinkinasehemmer Gefitinib reduziert die

Tumorentstehung im chemischen jedoch in hormonell induzierten

Hepatokarzinogenese-Modellen Z Gastroenterol 2013 5130 (abstract)

[56] Dombowski F Sailer V Inhibition des Epidermal Growth Factor

Rezeptors in chemisch induzierten praumlneoplastischen Leberherden und

hepatozellulaumlren Karzinomen der Ratte 2010

[57] OrsquoDwyer P J Giantonio BJ Levy DE Kauh JS Fitzgerald B Benson

AB Gefitinib in advanced unresectable hepatocellular carcinoma Results from

the Eastern Cooperative Oncology Grouprsquos Study E1203 Journal of Clinical

2006 414

Tabellenanhang

55

7 Tabellenanhang

Tab 7-1 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Hauptgruppen 1-5

HG1 HG2 HG3 HG4 HG5

Tier 1 234 212 70 304 315

Tier 2 216 282 317 249 324

Tier 3 142 221 184 332 226

Tier 4 306 245 304 287 323

Tier 5 302 205 288 293 273

Tier 6 167 210 306 278 193

Tier 7 291 185 332 271 198

Tier 8 189 215 245 249 201

Tier 9 314 65 234 260

Tier 10 199 268 232

Tier 11 252 291 270

Tier 12 229 169

Tier 13 246

MW 23088 23075 23456 26700 25591

SEM 0795 1070 3487 1108 1505

Test nsa ns

b nsc ns

d

Test lt0001e lt0001

f 0001g lt0001

h lt0001i

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabellenanhang

56

Tab 7-2 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Kontrollgruppen

1-5

KG1 KG2 KG3 KG4 KG5

Tier 1 51 51 47 47 47

Tier 2 47 48 44 48 43

Tier 3 53 48 42 43 43

Tier 4 48 51 61 74 47

Tier 5 57 87 47 44 41

Tier 6 54 47 50 46 40

Tier 7 51 68 51 45 47

Tier 8 52 92 56 49 46

Tier 9 63 63 51 44 47

Tier 10 77 77 48 43 48

Tier 11 50

MW 5530 6320 4973 4830 4490

SEM 0281 0541 0160 0293 0091

Test nsa ns

b nsc 0019

d

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Tabellenanhang

57

Tab 7-3 Gewichtsentwicklung der Hauptgruppen 1-5

HG1 HG2 HG3 HG4 HG5

Tier 1 0938 1045 0841 0942 1057

Tier 2 1092 0938 0870 0894 0950

Tier 3 1075 1070 1435 1077 0967

Tier 4 1089 1039 0696 0960 1004

Tier 5 0988 0984 0693 0763 0958

Tier 6 1187 0949 1004 1041 1033

Tier 7 1044 0988 1220 0874 1306

Tier 8 1039 0964 0984 0949 1016

Tier 9 1038 1221 0957 1209

Tier 10 1063 1039 0935 0946

Tier 11 1020 1934 1192 1030

Tier 12 1007 1266 0770

Tier 13 1063 0618

Tier 14 0935

MW 1056 1009 1081 0984 0983

SEM 0009 0004 0033 0010 0012

Test nsa ns

b nsc ns

d

lt0001e 0001

f lt0001g lt0001

h lt0001i

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabellenanhang

58

Tab 7-4 Gewichtsentwicklung der Kontrollgruppen 1-5

KG1 KG2 KG3 KG4 KG5

Tier 1 1308 1311 2255 1836 1717

Tier 2 1397 1269 1408 1872 1672

Tier 3 1332 1318 1471 1134 1598

Tier 4 1285 1225 1642 1206 1621

Tier 5 1331 1189 1828 1512 1896

Tier 6 1341 1203 1946 1339 1746

Tier 7 1361 0981 1788 1326 1589

Tier 8 1290 1105 1806 1411 1856

Tier 9 1109 1090 1560 1380 1389

Tier 10 1128 1094 1526 1432 1406

Tier 11 1537

MW 1288 1179 1706 1445 1649

SEM 0010 0011 0023 0024 0017

Test 0029a 0025

b 0043c ns

d

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Tabellenanhang

59

Tab 6-5Nebenwirkungen von Gefitinib [47]

Nebenwirkungen nach Systemorganklassen und Haumlufigkeit Stoffwechsel- und Ernaumlhrungsstoumlrungen Sehr haumlufig Anorexie leicht oder

mittelschwer (CTC-Grad 1 oder 2)

Augenerkrankungen Haumlufig Konjunktivitis Blepharitis und

trockene Augen hauptsaumlchlich

leicht (CTC-Grad 1) Gelegentlich Hornhauterosion reversibel und

manchmal verbunden mit

anormalem Wimpernwachstum Keratitis (012 )

Gefaumlszligerkrankungen Haumlufig Haumlmorrhagie wie Nasenbluten

und Haumlmaturie Erkrankungen der Atemwege des Brustraums und Mediastinums

Haumlufig Interstitielle Lungenerkrankung (13 ) oft schwer (CTC-Grad 3-4) uumlber Todesfaumllle wurde

berichtet Erkrankungen des Gastrointestinaltrakts Sehr haumlufig Durchfall hauptsaumlchlich leicht

oder mittelschwer (CTC-Grad 1

oder 2)

Erbrechen hauptsaumlchlich leicht

oder mittelschwer (CTC-Grad 1

oder 2)

Uumlbelkeit hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Stomatitis hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Haumlufig Dehydratation als Folge von

Durchfall Uumlbelkeit Erbrechen

oder Appetitlosigkeit

Mundtrockenheit hauptsaumlchlich

leicht (CTC-Grad 1)

Gelegentlich Pankreatitis gastrointestinale Perforation

Leber- und Gallenerkrankungen Sehr haumlufig Erhoumlhungen der

Alaninaminotransferase

hauptsaumlchlich leicht bis

mittelschwer Haumlufig Erhoumlhungen der

Aspartataminotransferase

hauptsaumlchlich leicht bis

mittelschwer Erhoumlhungen des

Gesamtbilirubins hauptsaumlchlich

leicht bis mittelschwer

Gelegentlich Hepatitis

Tabellenanhang

60

Erkrankungen der Haut und des Unterhautzellgewebes

Sehr haumlufig Hautreaktionen hauptsaumlchlich

leicht bis mittelschwer (CTC-Grad 1 oder 2) pustuloumlser Ausschlag manchmal juckend mit trockener Haut einschlieszliglich Hautfissuren erythematoumls

Haumlufig Nagelstoumlrungen Alopezie

Gelegentlich Allergische Reaktionen unter

anderem Angiooumldem und

Urtikaria Selten Bulloumlse Reaktionen

einschlieszliglich toxisch epidermaler Nekrolyse Stevens-Johnson-Syndrom und Erythema multiforme Kutane Vaskulitis

Erkrankungen der Nieren und Harnwege Haumlufig Asymptomatische Erhoumlhung der Kreatininwerte im Blut Proteinurie Zystitis

Selten Haumlmorrhagische Zystitis Allgemeine Erkrankungen und Beschwerden am Verabreichungsort

Sehr haumlufig Asthenie hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Haumlufig Pyrexie Die Haumlufigkeit von UAWs die mit abnormalen Aumlnderungen eines Laborwerts

zusammenhaumlngen wurde auf Basis der Patienten ermittelt bei denen sich der

entsprechende Laborwert mindestens um 2 oder mehr CTC-Grade (bezogen auf den

basalen Laborwert) geaumlndert hat

Dieses Ereignis kann zusammen mit anderen Formen von

Dehydratisierungserscheinungen auftreten (hauptsaumlchlich Hautreaktionen) die bei

IRESSA beobachtet wurden

Die Gesamthaumlufigkeit der unerwuumlnschten Ereignisse mit allergischen Reaktionen

betrug nach der zusammengefassten Analyse der ISEL- INTEREST- und

IPASS-Studien 15 (36 Patienten) Vierzehn der 36 Patienten wurden aus der

gemeldeten Haumlufigkeit ausgeschlossen da es in den Meldungen Hinweise auf

eine nicht-allergische Aumltiologie gab oder darauf dass die allergische Reaktion

die Folge einer Therapie mit einem anderen Arzneimittel war

Dies schlieszligt einzelne Berichte von Leberversagen ein das in einigen Faumlllen

toumldlich verlief

Abkuumlrzungsverzeichnis

61

8 Abkuumlrzungsverzeichnis

microl Mikroliter

Abb Abbildung

ABC avidin-biotin-complex

AKT aktivierte Protein Kinase B

ATP Adenosintriphosphat

BCLC Bacelona Liver Cancer Clinic

BrdU Bromodesoxyuridin

bzw beziehungsweise

CCF clear cell foci

CIS China integrated score

cm Zentimeter

d der

DAB 33-Diaminobenzidin

dh das heiszligt

DNA Desoxyribonucleic acid

EGF Epidermal Growth Factor

EGF-R EGF-Rezeptor

Fa Firma

FAH foci of altered hepatocytes

g Gramm

GSF glycogen storing foci

h Stunde

HCA Hepatozellulaumlres Adenom

HCC Hepatozellulaumlres Karzinom

HE Haumlmatoxylin- Eosin- Faumlrbung

HG Hauptgruppe

HPLC high performance liquid chromatographie

IGF-1R Insulin-Like Growth Factor Receptor 1

GLUT Glukosetransporter

JAK Januskinase

kg Kilogramm

Abkuumlrzungsverzeichnis

62

KG Kontrollgruppe

MAPK mitogen activated protein kinase

mg Milligramm

ml Milliliter

mm Millimeter

mTOR mechanistic Target of Rapamycin

MW Mittelwert

NaCl Natriumchlorid

NaHCO3 Natriumhydrogencarbonat

NNM N- Nitrosomorpholin

ns nicht signifikant

PAS Periodic acid-Schiff reaction

PDGF-R-β Platet Derived Growth Factor-Rezeptor-β

PEI Perkutane Ethanol- Instillation

PI3K Phosphoinositide 3- Kinase

PST Performance- Status

RAF-Kinase Ras-activated factor-Kinase

Ras Rat sarcoma

RFA Radiofrequenzablation

RNA Ribunuclied acid

SEM Standard error of the mean

STAT Signal Transducers and Activators of Transcription

TACE transarterielle Chemoembolisation

TGF-α Transforming Growth Factor alpha

TRIS Tris(hydroxymethyl)-aminomethan

ua unter anderem

UAW Unerwuumlnschte Arzneimittelwirkung

VEGF-R Vascular Endothelial Growth factor-Rezeptor

vgl vergleiche

zB zum Beispiel

Danksagung

63

9 Danksagung

Besonderer Dank gilt Herrn Professor Dr med F Dombrowski fuumlr die Uumlberlassung

des Themas und die Moumlglichkeit diese Arbeit an seinem Institut durchzufuumlhren Mit

seiner Unterstuumltzung war es moumlglich ein Gerhard- Domagk- Stipendium der Ernst-

Moritz- Arndt- Universitaumlt zu erhalten An dieser Stelle moumlchte ich mich auch

rechtherzlich bei der Stipendienvergabekommission bedanken Meinen Doktoranden-

Kollegen moumlchte ich fuumlr die Bereitschaft danken jederzeit bei der Versorgung der

Ratten und Mithilfe bei den experimentellen Versuchen zur Verfuumlgung zu stehen Der

Tierpflegerin Frau Zimak sowie den medizinisch-technischen Assistenten des Instituts

danke ich fuumlr die Versorgung der Tiere und die Anfertigung der histologischen und

immunhistochemischen Schnitte Nicht zuletzt danke ich Frau Dr F Steinmuumlller und

Frau Dr S Ribback fuumlr die Betreuung und kritische Auseinandersetzung mit meiner

Doktorarbeit

Page 3: Die Inhibition von TGF-a bei der Hepatokarzinogenese nach ... · RFA und transarterielle (Chemo-)Embolisation= TAE/ TACE) zur Verfügung. Da die Diagnose jedoch häufig erst in einem

3

1 Einleitung 5

11 Praumlneoplasien der Leber 8

12 Inseltransplantation und hepatozellulaumlres Karzinom 8

13 Der Epidermal Growth Factor Receptor Transforming Growth Factor α 10

14 Gefitinib 13

15 Fragestellung 13

2 Material und Methode 14

21 Die Versuchstiere und ihre Haltung 14

22 Versuchsgruppen 14

23 Applikation von Gefitinib 16

24 Streptozotocingabe und Blutglukosemessung 16

25 Inseltransplantation 17

251 Praumlparation der Pankreasinseln 17

252 Intrahepatische Transplantation 18

26 Praumlparation der Lebern 19

261 Markierung proliferierender Zellen 19

262 Probengewinnung und Gewebspraumlparation 19

27 Morphologische Untersuchungen 20

271 Protokolle der Immunhistochemie (BrdU) 21

272 Protokolle der Immunhistochemie (TGF-α) 22

273 Protokolle der Immunhistochemie (EGF-R) 23

274 Protokolle der Immunhistochemie (Insulin) 24

28 Proliferationsaktivitaumlt 25

29 Statistische Auswertung 25

3 Ergebnisse 26

31 Gewichtsentwicklung 26

32 Blutglukosedaten 29

4

33 Praumlneoplastische Leberherde 32

34 Proliferationsaktivitaumlt 32

35 Abbildungen 36

4 Diskussion 42

41 Die Transplantate und deren Effekte auf das benachbarte Leberparenchym 42

42 Blutglukose und Gewichtsentwicklung der Tiere 42

43 Proliferationsindex 43

5 Zusammenfassung 46

6 Literaturverzeichnis 48

7 Tabellenanhang 55

8 Abkuumlrzungsverzeichnis 61

10 Danksagung 63

Einleitung

5

1 Einleitung

Das hepatozellulaumlre Karzinom (HCC) ist weltweit einer der haumlufigsten malignen

Tumoren Es ist das fuumlnfthaumlufigste Karzinom und die zweithaumlufigste krebsbedingte

Todesursache bei Maumlnnern Sie sind um mehr als das Doppelte betroffen als Frauen Bei

Frauen ist das HCC die siebenthaumlufigste Krebserkrankung und die sechsthaumlufigste

krebsbedingte Todesursache Im Jahre 2008 traten weltweit etwa 748300

Neuerkrankungen auf wovon 695900 verstarben Somit entspricht die Mortalitaumlt in

etwa der Morbiditaumlt [1] Der Groszligteil der Patienten erkrankt jenseits des 65

Lebensjahres Unter Betrachtung der geographischen Verteilung sind es vor allem die

Entwicklungslaumlnder in denen eine Haumlufung der Erkrankungen festzustellen ist darunter

vor allem West- und Zentralafrika Suumld- und Ostasien Aber auch in Europa

Nordamerika Australien und Japan wurde in den letzten 20 Jahren ein steter Anstieg

beobachtet Hier liegt dem HCC in uumlber 90 der Faumllle eine Leberzirrhose zu Grunde

Diese Assoziation ist in Asien und Afrika weniger haumlufig was darauf hindeutet dass

zusaumltzlich haumlufig andere Lebergrunderkrankungen zugrunde liegen Neben der

Leberzirrhose sind die Risikofaktoren fuumlr die Entstehung des HCC im Wesentlichen

viral (Infektionen mit Hepatitis B- oder C- Virus) toxisch (Aflatoxin Alkoholabusus)

metabolisch (Diabetes Mellitus Typ 2) angeboren (Haumlmochromatose Morbus Wilson

Mukoviszidose Alpha-1-Antitrypsin-Mangel Porphyrie usw) oder autoimmun bedingt

[2]

Entscheidend fuumlr die Prognose sind unter anderem Tumorlast Komorbiditaumlten

Leberfunktion und das Vorhandensein von Symptomen Ebenso spielen geographische

Unterschiede eine wesentliche Rolle insbesondere zwischen der westlichen und der

asiatisch-pazifischen Region Auf Grund dessen konnte bisher noch kein

allgemeinguumlltiger Standard fuumlr die Therapie entwickelt werden [3] Fuumlr eine individuelle

Therapiestratifizierung wird haumlufig der Barcelona Liver Cancer Clinic (BCLC)- Score

genutzt (siehe Abb 1) [4] Entscheidende Parameter sind hierbei Tumorstadium

Leberfunktion und Allgemeinzustand des Patienten

Einleitung

6

Abbildung 1 Barcelona Liver Cancer Clinic (BCLC)- Score zur Stadieneinteilung

und Behandlungsoptionen des HCC [4]

Abhaumlngig von dem Allgemeinzustand des Patienten sowie der Anzahl Groumlszlige und Lokalisation des

Tumors stehen fuumlr die Behandlung des HCC chirurgische (Resektion Lebertransplantation) sowie

nichtchirurgische Therapieverfahren (bspw perkutane Ehtanolinjektion= PEI Radiofrequenzablation=

RFA und transarterielle (Chemo-)Embolisation= TAE TACE) zur Verfuumlgung

Da die Diagnose jedoch haumlufig erst in einem fortgeschrittenem Stadium gestellt wird

stehen potentiell kurative Verfahren (ua Resektion Lebertransplantation

Radiofrequenzablation) nicht mehr zur Verfuumlgung Ein palliatives Therapiekonzept ist

beispielsweise die transarterielle Chemoembolisation (TACE) welche vor allem bei

einem multifokalen Wachstum zum Einsatz kommt Systemische Chemotherapien (wie

zB Cisplatin Doxorubicin) erzielten keine hohen Ansprechraten bzw brachten in

fortgeschrittenen Tumorstadien keinen Uumlberlebensvorteil sodass es bis vor ein paar

Jahren noch keine etablierte Therapie gab

Durch ein besseres Verstaumlndnis der Hepatokarzinogenese va auf molekularer Ebene

konnten neue Substanzen wie Sorafenib in der palliativen Therapie des HCC in

geringem Maszlige erfolgreich eingesetzt werden

Einleitung

7

Sorafenib ein oraler Multikinaseinhibitor hemmt zum Beispiel die Ras-activated factor-

Kinase (Raf-1) welches in enger Wechselwirkung mit dem Signalprotein Rat sarcoma

(Ras) steht und das Zellwachstum foumlrdert Wird dies unterbunden kann der Kreislauf

der permanenten Zellteilung unterbrochen werden Auch andere Rezeptoren (siehe Abb

2) wie die der Tyrosinkinase Vascular Endothelial Growth Factor receptor (VEGF-R)

und des Platelet Derived Growth Factor receptor (PDGF-R-β) werden durch dieses

Medikament blockiert sodass die Zelle durch die Antiangiogenese nicht mehr

ausreichend mit Naumlhrstoffen versorgt werden kann [5]

Abbildung 2 Aktivierte Wachstumsfaktoren des HCC und Angriffspunkte von

Sorafenib (Sf)

Durch die Stimulierung des EGF-R (beispielsweise durch TGF-α) kommt es zur Aktivierung der

Signalkaskade RasRaf-1 Dadurch wird die Produktion neuer Stimulationsfaktoren im Nukleus angeregt

sodass ein Kreislauf des permanenten Zellwachstums entsteht Gleichzeitig wird die Angioneogenese

durch Liganden wie PDGF und VEGF stimuliert Sorafenib (Sf) hemmt somit mehrere Kinasen die fuumlr

das Tumorwachstum eine entscheidende Rolle spielen [6]

Einleitung

8

11 Praumlneoplasien der Leber

Praumlneoplastische hepatozellulaumlre Laumlsionen sogenannte foci of altered hepatocytes

(FAH) sind phaumlnotypisch veraumlnderte Hepatozyten Diese sind noch keine Tumoren

entwickeln sich aber in der experimentellen Karzinogenese der Ratte der Maus bei

Voumlgeln Fischen und Murmeltieren von benignen weiter zu malignen Neoplasien [7]

Sie gehen dem Auftreten von hepatozellulaumlren Adenomen und Karzinomen in der

experimentellen Karzinogenese lange voraus Diese Veraumlnderungen koumlnnen chemisch

viral physikalisch und hormonell ausgeloumlst werden Kleine Hepatozytengruppen mit

exzessiver Glykogenspeicherung sogenannte glycogen storing foci (GSF) sind unter

den FAH die fruumlhesten Veraumlnderungen welche sich in der azinaumlren Architektur des

Lebergewebes integriert haben [7 8] Die exzessive Glykogenspeicherung ist ua

Folge einer verminderten Aktivitaumlt des glukoneogenetischen Enzyms Glukose-6-

Phosphatase Ebenso kommt es zu einer Beeinflussung weiterer Stoffwechselwege

wobei vor allem Enzyme der Glykolyse und der Fettsaumluresynthese sowie verschiedene

intrazellulaumlre Signaltransduktionswege beeinflusst werden [9]

Beispielsweise sind Aktivierungen der Protein Kinase B mechanistic Target of

Rapamycin (AKTmTOR) und rat sarcoma mitogen aktivierte Proteinkinase

(RasMAPK) Signaltransduktionswege sowohl in dem Rattenmodell der Insulin-

induzierten Hepatokarzinogenese als auch beim menschlichem HCC und in humanen

GSF nachgewiesen worden [10]

12 Inseltransplantation und hepatozellulaumlres Karzinom

Die Transplantation von Bauchspeicheldruumlsengewebe hat eine lange Tradition Ende

des 19 Jahrhunderts erfolgten die ersten Versuche noch vor der Entdeckung des

Insulins durch den deutschen Arzt Bernhard Naunyn [11]

Dabei ist die portal-embolische Pankreasinseltransplantation bei Streptozotocin-

diabetischen Ratten das am meisten untersuchte Inseltransplantationsmodell (s Abb 3)

Morphologische Untersuchungen zeigten dass die intrahepatische Transplantation

ideale Bedingungen fuumlr die Inseln darstellte Die direkte intravaskulaumlre Lage und die

Doppelversorgung der Leber uumlber das venoumlse Blut der Pfortader und die Leberarterien

fuumlhrten zu einer deutlich houmlheren Uumlberlebensrate der Inseln als in anderen Organen

Einleitung

9

Nach 11 Tagen bildeten sich Anastomosen zwischen dem Gefaumlszligsystem der

Pankreasinseln und dem der Leber aus [12] Die zunaumlchst ruhende Insulinproduktion

wurde binnen der ersten 24 Stunden nach der Transplantation zur Regulation des

Blutzuckerspiegels wieder aufgenommen Ist eine genuumlgend hohe Anzahl vitaler

Pankreasinseln (n=1000-2000) verpflanzt worden war die diabetische Stoffwechsellage

nach der Transplantation dauerhaft ausgeglichen [13 14 15] In anderen Experimenten

stellte sich heraus dass eine geringe Anzahl an verpflanzten Pankreasinseln (nlt500) das

diabetische Syndrom (Hyperglykaumlmie Polydipsie Diarrhoe) gebessert aber nicht

vollstaumlndig behoben hat Waumlhrend sich die β-Zellen verpflanzter Inseln groszliger

Stuumlckzahl elektronenmikroskopisch nicht von denen normaler im Pankreas gelegener

Inseln unterschieden waren bei den β-Zellen im Versuch mit niedriger Stuumlckzahl eine

Degranulation und eine Vermehrung des rauen und glatten endoplasmatischen

Retikulums der Transplantate sichtbar Dies entspricht einer gesteigerten Synthese und

Sekretion von Insulin [13 14 15] Die Menge des Insulins bezogen auf die

Gesamtkoumlrpermasse war jedoch so gering dass eine leicht abgemilderte

Hyperglykaumlmie bestehen blieb und damit eine staumlndige Stimulation der β -Zellen der

transplantierten Inseln unterhalten wurde Alle Hepatozyten der im Abstromgebiet der

Inseltransplantate gelegenen Leberazini waren somit hohen Glukose- und gleichzeitig

Insulinkonzentrationen ausgesetzt und zeigten eine vermehrte Glykogen- und

Fettspeicherung

Es fand sich weiterhin eine Verstaumlrkung der Proliferation und der apoptotischen

Elimination der Hepatozyten [13 16 17] Die Herde gleichen praumlneoplastischen

chemisch-induzierten Leberherden nicht nur hinsichtlich ihrer Morphologie und ihres

Proliferationsverhaltens sondern auch in ihrer Enzymausstattung [14 18] In

Langzeitexperimenten entwickelten auch sie sich zu Adenomen und Karzinomen

weiter

Die Karzinogenese wird als Mehrstufenmodell gesehen und besteht aus der Initiation

Promotion und Progression Der Initiation (Ausloumlsung) liegt eine genetische

Veraumlnderung zugrunde Die Zellen unterscheiden sich von ihrem umliegenden Gewebe

Im zweiten Schritt der Promotion (Foumlrderung) steht die Krebsentwicklung im

Vordergrund Die genetisch veraumlnderte Zelle erfaumlhrt einen ununterbrochenen

Wachstumsreiz und erkennt eigene Zellgrenzen nicht mehr an Diese Phase ist

reversibel

Einleitung

10

Die Progression (Steigerung) stellt die 3 Stufe dar Sie ist durch die eigentliche maligne

Transformation gekennzeichnet Die Zelle teilt sich ohne Unterbrechung und ist

immortal geworden Im Verlauf kommt es zu einer Entdifferenzierung und zur

Metastasenbildung [19]

Abbildung 3 Pankreasinseltransplantationsmodell bei diabetischen Ratten

(Skizze Prof Dr med Dombrowski)

Die Pankreasinseln (rote Dreiecke) gelangen uumlber den Pfortaderhauptast in Portalvenen der

Portalfelder (Blutfluss entlang der Pfeile) Ein lokaler Hyperinsulinismus entsteht im Abstromgebiet der

Transplantate (rote Pfeile) von der Azinuszone 1 in Richtung der Zone 3

13 Der Epidermal Growth Factor Receptor Transforming Growth Factor α

Die Epidermal Growth Factor- Rezeptoren (EGF-R) findet man in einer

unterschiedlichen Konzentration und Kombination in einer Vielzahl von Geweben

Epitheliale mesenchymale sowie neuronale Zellen sind in der Lage dieses

Einleitung

11

Transmembranmolekuumll zu exprimieren einzig die Zellen des haumlmatopoetischen

Systems zeigen keine EGF-R-Expression Durch die Stimulation des Rezeptors wird

eine Signalkaskade in Gang gesetzt die eine fundamentale Rolle in der Entwicklung

Proliferation und Differenzierung der Zellen spielt [20]

Der EGF-Rezeptor gehoumlrt zur Familie der ErbB-Proteine (s Abb 4) Ihnen gemeinsam

ist der dreiteilige Aufbau aus einer extrazellulaumlren Domaumlne mit der

Ligandenbindungsstelle einem transmembranen Segment und einer intrazellulaumlren

Tyrosinkinase [27] Liganden sind der Epidermal Growth Factor (EGF) sowie der

Transforming Growth Factor alpha (TGF-α) der eine groszlige Rolle in der

Hepatokarzinogenese spielt [28 29] Es konnte in verschiedenen Arbeiten gezeigt

werden dass es zu einer Uumlberexpression der TGF-α- und EGF- messenger RNA

(mRNA) in der zirrhotischen Leber und beim HCC kommt [23 24 25 26]

TGF-α wird von den Hepatozyten gebildet und fungiert als autokriner Faktor waumlhrend

der Regeneration der Leber [21 22] Im Falle einer Bindung kommt es zu einer

Rezeptordimerisierung mit anschlieszligender Autophosphorylierung spezifischer

Tyrosinreste Diese setzen weitere Bindungsstellen fuumlr Adapterproteine frei welche

Signalplattformen aufbauen an die weitere Effektormolekuumlle beziehungsweise Enzyme

binden koumlnnen (MAPK- den JanuskinaseSignal Transducers and Activators of

Transcription =JakSTAT- Signalweg oder den anti-apoptotischen Phosphoinositid-3-

Kinase (PI3-) Kinase-Weg ) [20]

Bereits 1979 konnte man im Tierversuch zeigen dass EGF Zellen stimuliert sodass

diese verstaumlrkt wachsen [30] Fehlen diese stimulatorischen Signale ist es gesunden

Zellen nicht moumlglich zu proliferieren Tumorzellen hingegen sind uumlberwiegend

unabhaumlngig von einer exogenen Wachstumsstimulation [31] Im HCC und in

bestimmten epithelialen Tumorerkrankungen werden erhoumlhte EGF-R-Spiegel gefunden

sowie teilweise auch mutierte hyperaktive Formen des EGF-R Dazu zaumlhlen zB nicht

kleinzellige Lungenkarzinome

Ein zweiter Weg die eigene Proliferation der Krebszellen anzutreiben ist die

Moumlglichkeit Wachstumsfaktoren zu synthetisieren Diesen Prozess findet man

beispielsweise in Glioblastomen und Sarkomen die Platet Derived Growth Factor

(PDGF) und TGF-a produzieren [32] Des Weiteren sind viele Krebszellen in der Lage

im Falle einer deregulierten Expression von Rezeptoren hypersensibel gegenuumlber

Wachstumsfaktoren zu sein Ein Beispiel hierfuumlr ist der HER2neu-Rezeptor der in

Mammakarzinomen uumlberexprimiert ist [33]

Einleitung

12

Die haumlufige Uumlberexpression in Korrelation mit einer schlechten Prognose macht den

EGF-R zu einem relevanten Zielprotein in der Tumortherapie [34]

Abbildung 4 Therapeutische Moumlglichkeiten der Inhibition des EGF-R und des

HER2neu-Rezeptors (Abb modifiziert nach Krejsa et al)

Diese Graphik verdeutlicht die Inhibition wichtiger Tyrosinkinasen aus der Familie der ErbB- Proteine

(EGF-R und HER2neu) welche in verschiedenen Tumorgeweben uumlberexprimiert sind Die Hemmung

erfolgt zB uumlber eine Ligandenbindung (Cetuximab) oder uumlber eine kompetitive Beeinflussung der

Tyrosinkinaseaktivitaumlt (Gefitinib) Durch die Beeintraumlchtigung der nachgeschalteten Signalkaskaden

wie beispielsweise die der Phosphoinositide 3- Kinase (PI3K) AKT und der Mitogen-activated protein

Kinase (MAPK) kann somit ein Einfluss auf die Angioneogenese und die Zellproliferation genommen

werden [ 35]

Einleitung

13

14 Gefitinib

Das niedermolekulare Chinazolinderivat Gefitinib (AstraZeneca Macclesfield UK)

gehoumlrt mit einer Masse von unter 600 Kilodalton zu den sogenannten bdquosmall

moleculesldquo Es wird oral verabreicht und inhibiert selektiv den EGF-R indem es die

nachgeschaltete Signaltransduktion durch die fehlende Autophosphorylierung

unterbindet [36 37 40] Dabei blockiert es die intrazellulaumlre Tyrosinkinase des EGF-R

indem es mit Adenosintriphosphat (ATP) um das katalytische Zentrum der

Bindungsstelle konkurriert [38] Dies ist moumlglich da Gefitinib dem ATP strukturell

aumlhnlich ist Durch die Blockierung der EGF-R-Aktivitaumlt konnte experimentell die HCC-

Entstehung in zirrhotischen Rattenlebern gemindert werden [41] Gefitinib findet

aktuell Anwendung in der Behandlung des nicht kleinzelligen Lungenkarzinoms mit

EGF-R-Uumlberexpression [42]

15 Fragestellung

Meist entstehen humane HCC innerhalb einer Leberzirrhose Jedoch koumlnnen hormonelle

Stimuli wie Oumlstrogene Androgene und Insulin ebenfalls Risikofaktoren fuumlr die

Entstehung hepatozellulaumlrer Tumoren sein ohne dass zuvor eine Leberzirrhose betsteht

[14 43 44]

Meiner experimentellen Arbeit liegt die metabolische (insulinvermittelte)

Hepatokarzinogenese zugrunde Erste Schritte der Krebsentstehung nach der

Inselzelltransplatation sind durch die lokale Insulinwirkung als Wachstumsstimulus

erklaumlrbar Durch das hohe Glukose- und Insulinangebot zeigten die Hepatozyten im

Abstromgebiet der Pankreasinseln eine vermehrte Glykogen- und Fettspeicherung und

schlieszliglich eine erhoumlhte Proliferationsaktivitaumlt

Weiterhin findet sich eine Uumlberexpression von EGF-R und TGF-α in diesen

praumlneoplastischen Herden nach Inselzelltransplantation Die Relevanz dieser

Heraufregulation fuumlr die insulininduzierte Hepatokarzinogenese konnte bisher aber noch

nicht geklaumlrt werden

In dieser Arbeit soll der Frage nachgegangen werden ob durch eine Hemmung des

EGF-R mittels Gefitinib die Entstehung insulininduzierter praumlneoplastischer Leberherde

verringert und die Fortentwicklung zu hepatozellulaumlren Tumoren gehemmt oder

Material und Methode

14

verlangsamt werden kann Da allerdings die Arbeit auf einen Beobachtungszeitraum

von 6 Monaten begrenzt ist wird somit der hauptsaumlchlich der Effekt auf die Initiation

und Promotion der Karzinogenese untersucht

2 Material und Methode

21 Die Versuchstiere und ihre Haltung

Als Versuchstiere dienten maumlnnliche Lewis-Ratten mit einem Koumlrpergewicht zwischen

180 und 220g welche von Harlan Winkelmann (Borchen Deutschland) bezogen

wurden Die Ratten wurden jeweils zu zweit in einem Kaumlfig (Makrolon Typ 3 Ebeco)

bei einer Zimmertemperatur von 20-22⁰ C und einem Tag-Nacht-Rhythmus von 12

Stunden gehalten Die Tiere hatten freien Zugang zu Futter und Leitungswasser

Die dieser Arbeit zu Grunde liegenden tierexperimentellen Untersuchungen wurden

beim Landesamt fuumlr Landwirtschaft Lebensmittelsicherheit und Fischerei

Mecklenburg-Vorpommern beantragt und von dieser gemaumlszlig sect 8 Abs 1 des

Tierschutzgesetzes genehmigt Die Durchfuumlhrung der hierzu erforderlichen Eingriffe

wurde mir gemaumlszlig sect 9 Abs 1 Satz 4 des Tierschutzgesetzes behoumlrdlich genehmigt

22 Versuchsgruppen (s auch Tab 1)

Hauptgruppe 1 8 maumlnnliche Ratten die einen Diabetes mellitus durch

Streptozotocininjektion entwickelt haben und denen portal-

embolisch Pankreasinseln transplantiert wurden In dieser

Gruppe erfolgte keine Gefitinibgabe Die Toumltung erfolgte nach 3

Wochen

Hauptgruppe 2 12 maumlnnliche Ratten die einen Diabetes mellitus durch

Streptozotocininjektion entwickelt haben und denen portal-

embolisch Pankreasinseln transplantiert wurden Diese Gruppe

erhielt zwei Wochen vor dem geplanten Toumltungszeitpunkt

Gefitinib taumlglich oral Die Toumltung erfolgte nach 3 Wochen

Hauptgruppe 3 10 maumlnnliche Ratten die einen Diabetes mellitus durch

Streptozotocininjektion entwickelt haben und denen portal-

Material und Methode

15

embolisch Pankreasinseln transplantiert wurden In dieser

Gruppe erfolgte keine Gefitinibgabe Die Toumltung erfolgte nach 6

Monaten

Hauptgruppe 4 14 maumlnnliche Ratten die einen Diabetes mellitus durch

Streptozotocininjektion entwickelt haben und denen portal-

embolisch Pankreasinseln transplantiert wurden Diese Gruppe

erhielt zwei Wochen vor dem geplanten Toumltungszeitpunkt

Gefitinib taumlglich oral Die Toumltung erfolgte nach 6 Monaten

Hauptgruppe 5 12 maumlnnliche Ratten die einen Diabetes mellitus durch

Streptozotocininjektion entwickelt haben und denen portal-

embolisch Pankreasinseln transplantiert wurden Diese Gruppe

erhielt drei Monate vor dem geplanten Toumltungszeitpunkt

Gefitinib taumlglich oral Die Toumltung erfolgte nach 6 Monaten

Kontrollgruppe 1 10 maumlnnliche Ratten die keinen Diabetes mellitus haben und

nicht transplantiert wurden In dieser Gruppe erfolgte keine

Gefitinibgabe Die Toumltung erfolgte nach 3 Wochen

Kontrollgruppe 2 10 maumlnnliche Ratten die keinen Diabetes mellitus haben und

nicht transplantiert wurden Diese Gruppe erhielt zwei Wochen

vor dem geplanten Toumltungszeitpunkt Gefitinib taumlglich oral

appliziert Die Toumltung erfolgte nach 3 Wochen

Kontrollgruppe 3 11 maumlnnliche Ratten die keinen Diabetes mellitus haben und

nicht transplantiert wurden In dieser Gruppe erfolgte keine

Gefitinibgabe Die Toumltung erfolgte nach 6 Monaten

Kontrollgruppe 4 10 maumlnnliche Ratten die keinen Diabetes mellitus haben und

nicht transplantiert wurden Diese Gruppe erhielt zwei Wochen

vor dem geplanten Toumltungszeitpunkt Gefitinib taumlglich oral

appliziert Die Toumltung erfolgte nach 6 Monaten

Kontrollgruppe 5 10 maumlnnliche Ratten die keinen Diabetes mellitus haben und

nicht transplantiert wurden Diese Gruppe erhielt drei Monate

vor dem geplanten Toumltungszeitpunkt Gefitinib taumlglich oral

appliziert Die Toumltung erfolgte nach 6 Monaten

Material und Methode

16

Tabelle 1 Schematische Darstellung des Versuchsaufbaus der Haupt- und

Kontrollgruppen

Wochen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

Hauptgruppe 1

Hauptgruppe 2

Hauptgruppe 3

Hauptgruppe 4

Hauptgruppe 5

Kontrollgruppe 1

Kontrollgruppe 2

Kontrollgruppe 3

Kontrollgruppe 4

Kontrollgruppe 5

Gefitinib fuumlr 2 Wochen 20mgkg 3 Monate 10mgkg

23 Applikation von Gefitinib

Uumlber zwei Wochen wurde per Schlundsonde Gefitinib in einer Dosierung von 20mgkg

Koumlrpergewicht oral gegeben Durch die bei den Versuchstieren beobachtete Toxizitaumlt

wurde die Dosierung ab einer Applikationsdauer von 3 Monaten entsprechend

angepasst (10mgkg Koumlrpergewicht)

24 Streptozotocingabe und Blutglukosemessung

Streptozotocin wurde einmalig gewichtsadaptiert mit einer Dosis von 80mg kg

Koumlrpergewicht subcutan injiziert Die erste Blutglukosemessung erfolgte am dritten Tag

nach der Streptozotocingabe und wurde mit dem Messgeraumlt und Teststreifen von

ACCU-CHEKreg durchgefuumlhrt Ab einem Wert von 167 mmolL bzw 300mgdL

Glukose galten die Ratten als hyperglykaumlmisch und diabetisch Wurde dieser

Schwellenwert nicht erreicht wurden die Ratten vom Experiment ausgeschlossen Die

Blutentnahme erfolgte aus der Schwanzspitze der Tiere Weitere Blutglukose- und

Gewichtsbestimmungen erfolgten am Tag der Transplantation sowie am ersten dritten

und achten postoperativen Tag danach monatlich

Material und Methode

17

25 Inseltransplantation

251 Praumlparation der Pankreasinseln

Die Pankreasinseln wurden aus gesunden Spendertieren der gleichen Zuchtlinie

gewonnen Diese Tiere wurden mit einem Gemisch aus Ketamin (100mgkg

Koumlrpergewicht) und Xylazin (4mgkg Koumlrpergewicht) nach intraperitonealer

Applikation narkotisiert Nach der Eroumlffnung des Abdomens wurde das Darmgekroumlse

seitlich verlagert Die freigelegte Aorta abdominalis wurde mit einer Kanuumlle (07mm)

punktiert und mit einem Gemisch aus isotoner Kochsalz (NaCl)- Loumlsung (09ig) und

Neutralrot (100mgL) retrograd mit ca 150- 200ml perfundiert Die Vena cava inferior

wurde zur Herstellung eines offenen Kreislaufs eroumlffnet Waumlhrend des Spuumllvorgangs

faumlrbte sich das Pankreas rosa und die Pankreasinseln intensiv rot an Somit konnte man

das Gewebe gezielt explantieren Das Pankreasgewebe von drei Spendertieren wurde in

Hanksloumlsung (pH 72 Hanksrsquo Balanced Salt Solution ohne NaHCO3 mit Phenolrot 10

pH 72 Biochrom AG) gesammelt und anschlieszligend mit Scherenschlaumlgen

zerkleinert Nach der Praumlparation wurde das Gewebe zusammen mit 5ml Hanksloumlsung

21mg Albumin und 45mg Kollagenase im Waumlrmeschrank auf einem Magnetruumlhrer bei

etwa 365⁰C fuumlr ca zehn Minuten verdaut Der genaue Zeitpunkt der Beendigung wurde

nach visueller Pruumlfung des Homogenisats festgelegt Im Anschluss daran wurde das

Gemisch in Zentrifugenroumlhrchen aufgeteilt die mit eiskalter Hanksloumlsung gefuumlllt waren

um die Kollagenaseaktivitaumlt zu stoppen und kraumlftig durchmischt Nach der

Sedimentation wurde der Uumlberstand abpipettiert und verworfen das Sediment mit

frischer Hanksloumlsung aufgefuumlllt und wiederum durchmischt Dieser Waschvorgang

wurde mindestens viermal wiederholt um die Kollagenase und die Zellfragmente zu

entfernen Somit wurden die durch das Neutralrot angefaumlrbten Pankreasinseln vom

restlichen Pankreasgewebe getrennt Unter dem Stereomikroskop wurden die

kirschroten Inseln mit Hilfe von Glaspipetten aufgesammelt und in einem separaten mit

Hanksloumlsung gefuumlllten Reagenzglas kollektiert Pro Tier wurden 400 bis 450

Pankreasinseln gesammelt und mit 05ml Hanksloumlsung in einer Spritze aufgeschwemmt

und transplantiert

Material und Methode

18

252 Intrahepatische Transplantation

Kurz vor der geplanten Transplantation wurde das Gewicht und die

Blutglukosekonzentration der Tiere bestimmt Um eine ausreichende Narkose zu

erlangen wurde den Tieren gewichtsadaptiert ein Gemisch aus Ketamin (80mgkg

Koumlrpergewicht) und Xylazin (4mgkg Koumlrpergewicht) intraperitoneal appliziert Nach

der Rasur des Operationsfeldes wurden die Tiere auf einen Operationstisch fuumlr Ratten

fixiert und das Operationsfeld mit 90igem Alkohol desinfiziert Die Laparatomie

erfolgte vom Sternum bis zur Linea alba Insgesamt wurde das Abdomen auf einer

Strecke von drei Zentimetern eroumlffnet und mit einem Lochtuch abgedeckt Das

Darmkonvolut wurde nach extraabdominal verlagert und mit einer warmen NaCl-

getraumlnkten Kompresse vor dem Austrocknen geschuumltzt Die Vena portae wurde

dargestellt und der Ast der den linken Leberlappen und die linke Haumllfte des

Mittellappens versorgt wurde kurzzeitig mit einer Gefaumlszligklemme abgeklemmt Die

zuvor gewonnenen Pankreasinseln wurden in einer 1ml Tuberkulinspritze zusammen

mit 05ml Hanksloumlsung aufgezogen die mit einer 05mm durchmessenden Kanuumlle

versehen war Damit wurde die Pfortader punktiert und die Loumlsung in den rechten Teil

der Leber (dh in den rechten Leberlappen in die rechte Haumllfte des Mittellappens in

den Processus caudatus und die Processus papillares) geschwemmt Die linke

Leberhaumllfte also der linke Leberlappen und die linke Haumllfte des Mittellappens blieben

frei von Transplantaten Die Gefaumlszligklemme wurde sofort nach der Transplantation

entfernt sodass die Abklemmzeit nicht mehr als 1 Minute betrug Nach Entfernen der

Punktionskanuumlle erfolgte die manuelle Druckkompression der Vena portae fuumlr ca zwei

bis drei Minuten um die Blutung zu stillen und im Anschluss das Entfernen der

Kompresse und das Reponieren des Darmkonvoluts Die Bauchdecke wurde mit einer

fortlaufenden Naht verschlossen und die Haut anschlieszligend geklammert Am Ende

erfolgte erneut eine Desinfektion der Wunde Postoperativ wurden die Tiere bis zum

Erwachen beobachtet Insgesamt dauerte die Narkose nicht laumlnger als 20 Minuten

Material und Methode

19

26 Praumlparation der Lebern

261 Markierung proliferierender Zellen

Die Bromdesoxyuridin (BrdU)-Applikation erfolgte bei der Haumllfte der Tiere einer

Gruppe eine Stunde vor dem Toumlten Dazu wurde 20mg BrdU in 2ml Kochsalz aufgeloumlst

und jeweils 1ml intraperitoneal und subkutan injiziert Um laumlngerfristige

Proliferationssteigerungen erkennen zu koumlnnen wurde der anderen Haumllfte der Tiere

BrdU mittels einer osmotischen Minipumpe uumlber einen Zeitraum von sieben Tagen vor

dem Toumltungszeitpunkt appliziert Dazu wurde die doppelte Dosis ebenfalls in 2ml

Kochsalzloumlsung aufgeloumlst und in die Pumpen gespritzt die ihren Inhalt gleichmaumlszligig an

die Umgebung abgaben sodass sich eine Tagesdosis von 572mg ergab Diese Pumpen

wurden den mit Ether-betaumlubten Ratten subkutan zwischen den Schulterblaumlttern

implantiert und der Hautschnitt mit Klammern versorgt BrdU wird von den

proliferierenden Zellen aufgenommen und in die neu synthetisierte DNA eingebaut Der

immunhistochemische Nachweis von BrdU erfolgt dann mit Hilfe eines

Primaumlrantikoumlrpers (s 271)

262 Probengewinnung und Gewebspraumlparation

Die Tiere wurden mit einer Uumlberdosis Ketamin (100mg kg Koumlrpergewicht) und

Xylazin (4mgkg Koumlrpergewicht) narkotisiert Das Abdomen wurde durch eine mediane

Laparotomie eroumlffnet und die Aorta abdominalis nach extraabdomineller Verlagerung

des Darmkonvoluts dargestellt Diese wurde mit einer Flexuumlle (22G) kanuumlliert Dadurch

konnten 5ml Blut in einer 5ml Spritze abgezogen werden Das Blut wurde zur

Serumgewinnung fuumlr 10 Minuten in einem Gerinnungsroumlhrchen zentrifugiert Das

Serumroumlhrchen wurde in einem Behaumllter mit fluumlssigem Stickstoff tiefgefroren und bei

-80⁰C gelagert Die liegende Flexuumlle wurde mit Klemmen in der Aorta abdominalis

fixiert Danach wurde der Blutkreislauf mit 200ml Spuumllloumlsung (Ringerloumlsung 4

Dextran 05 Procain pH 74) gespuumllt um das Blut aus den Gefaumlszligen zu entfernen

Dabei wurde ein offener Kreislauf geschaffen in dem die Vena cava inferior unterhalb

des Zwerchfells mit einer spitzen Schere durchtrennt wurde

Material und Methode

20

Nach Abklemmen der zufuumlhrenden Gefaumlszlige wurde der Mittellappen der Leber abgesetzt

und in einen linken und rechten Anteil getrennt Beide Mittellappenstuumlcke wurden in

2mm breite Stuumlcke geschnitten auf entsprechend gekennzeichnetes Filterpapier

gegeben und uumlber Methylbutan in fluumlssigem Stickstoff kryokonserviert Die rechte

Niere wurde nach dem Abklemmen der zufuumlhrenden Gefaumlszlige halbiert und ebenfalls in

Methylbutan eingefroren Die Lagerung der beiden Gewebe erfolgte bei -80⁰C

Im Anschluss wurde die Spuumllloumlsung durch eine Fixierloumlsung (3 Paraformaldehyd

05 Glutaraldehyd 4 Dextran) ersetzt Nach etwa 5 Minuten war eine gleichmaumlszligige

Perfusionsfixation erreicht sodass auch das restliche Lebergewebe sowie Schilddruumlse

linke Niere ein etwa 2cm langes Duumlnndarmsegment Gehirn und Hypophyse in Nachfix

(3 Paraformaldehyd) aufbewahrt werden konnte Herz Lunge Pankreas Milz und

Hoden wurden in 4igem Formaldehyd konserviert Der Zuschnitt der entnommenen

Organe erfolgte nach einer weiteren mindestens 24 stuumlndigen Fixierung Die gewonnene

Organe in einer aufsteigenden Alkoholreihe entwaumlssert und dann in Paraffin eingebettet

Von den Paraffinbloumlcken wurden 1-2microm dicke Serien der Lebern gefertigt

27 Morphologische Untersuchungen

Die transplantierten Pankreasinseln konnten mikroskopisch vom umgebenen

Lebergewebe sehr gut abgegrenzt werden Wie auch schon in der Abbildung 1

beschrieben fanden wir die Inseln innerhalb kleiner Pfortaderaumlste in der Mitte eines

Leberazinus (siehe auch Abb 9 A) Neben den Standardfaumlrbungen Haumlmatoxylin und

Eosin und der Periodsaumlure- Schiff- Reaktion wurden zusaumltzliche immunhistochemische

Reaktionen durchgefuumlhrt

Material und Methode

21

271 Protokolle der Immunhistochemie (BrdU)

- Paraffinschnitte 2microm Trocknung uumlber Nacht bei 60 Grad

- Antikoumlrper BrdU verduumlnnt mit Antikoumlrper- Verduumlnnungsloumlsung Fa Leica

(REFAR9352) HPLC minimum 99HPLC Sigma

ABC-Methode

1 Kochen des entparaffinierten Schnittes in Citratpuffer (Merck Darmstadt) (pH6)

im Schnellkochtopf uumlber 45 Minuten

2 Andauung durch 01ige Protease (Sigma Hamburg) 10 Minuten 37degC

3 Waschung mit TRIS-Puffer (Merck Darmstadt)

4 Kochen des Schnittes bei 70degC fuumlr 60 Minuten in 95igem Formamid (Roth

Karlsruhe)

5 Waschung mit TRIS-Puffer

6 Inkubation in 3iger Wasserstoffperoxidloumlsung (DAKO Hamburg) 30

Minuten

7 Inkubation in 20iger Schweinenormalserum (DAKO Hamburg) verduumlnnt mit

TRIS-Puffer

8 Inkubation mit dem gegen BrdU gerichteten Primaumlrantikoumlrper (150 Verduumlnnung

mit Antibody-Diluent beides DAKO Hamburg) uumlber Nacht

9 Weiterbehandlung mit LSAB+ Kits (DAKO Hamburg)

10 Waschung mit TRIS-Puffer

11 Inkubation mit biotinylierten Sekundaumlrantikoumlrpern (biotinylierter antiMaus IgG

DAKO LSAB+ Kit Peroxydase)

12 Waschung mit TRIS-Puffer

13 Zugabe von Streptavidin Peroxydase fuumlr 30 Minuten

14 Waschung mit TRIS-Puffer

15 Inkubation mit dem Farbstoff 10 Minuten

16 Unterbrechung der Reaktion durch vorsichtige Spuumllung mit Aqua destillata

17 PAS- bzw HE-Faumlrbung

18 Eindeckung (mit Roti Histokit Fa Rote)

Material und Methode

22

272 Protokolle der Immunhistochemie (TGF-α)

- Paraffinschnitte 2microm Trocknung uumlber Nacht bei 60 Grad

- Antikoumlrper TGFa Fa Calbiochem Konzentration 1100 verduumlnnt mit

Antikoumlrper-Verduumlnnungsloumlsung Fa Leica (REFAR9352)

Bearbeitung

1 Entparaffinierung uumlber Automaten mit Bond Dewax Solution (REF 35606)

2 Hitzevorbehandlung im Automaten pH 60

3 Peroxidase Blocking (im Nachweissystem REF DS9800) bdquoPolymer Refine

DABldquo dFaLeica) fuumlr 10 Minuten

4 Inkubation mit Primaumlr-AK fuumlr 60 Minuten

5 Post Primary (im Nachweissystem dFaLeica) fuumlr 10min

6 Polymer (Nachweissystem) 30 Minuten

7 DAB (33-Diaminobenzidin) Nachweissystem 20 Minuten

8 Gegenfaumlrbung mit Haumlmalaun (Nachweissystem) 8 min

9 Entwaumlssern in aufsteigender Alkoholreihe gefolgt von Xylol

10 Eindecken mit Roti-Histokit (FaRoth)

Material und Methode

23

273 Protokolle der Immunhistochemie (EGF-R)

- Paraffinschnitte 2microm Trocknung uumlber Nacht bei 60 Grad

- Antikoumlrper EGFR Fa Leica Konzentration 150 verduumlnnt mit Antikoumlrper-

Verduumlnnungsloumlsung Fa Leica (REFAR9352)

Bearbeitung

1 Bearbeitung im Vollautomat der Fa Leica bdquoBOND Max

2 Entparaffinierung uumlber Automaten mit Bond Dewax Solution (REF 35606)

3 Hitzevorbehandlung im Automaten pH 90

4 Peroxidase Blocking (im Nachweissystem REF DS9800) bdquoPolymer Refine

DABldquo d Fa Leica) fuumlr 10 Minuten

5 Inkubation mit Primaumlr-AK fuumlr 60 Minuten

6 Post Primary (im Nachweissystem d Fa Leica) fuumlr 10 Minuten

7 Polymer (Nachweissystem) 30 Minuten

8 DAB (33-Diaminobenzidin) Nachweissystem 20 Minuten

9 Gegenfaumlrbung mit Haumlmalaun (Nachweissystem) 8 min

10 Entwaumlssern in aufsteigender Alkoholreihe gefolgt von Xylol

11 Eindecken mit Roti-Histokit (Fa Roth)

Material und Methode

24

274 Protokolle der Immunhistochemie (Insulin)

- Paraffinschnitte 2microm Trocknung uumlber Nacht bei 60 Grad

- Antikoumlrper Insulin (Fa Leica Menarini Konzentration 1300 verduumlnnt mit

Antikoumlrper- Verduumlnnungsloumlsung Fa Leica (REFAR9352)

- Vollautomat der Fa Leica bdquoBOND Maxldquo

Bearbeitung

1 Entparaffinierung uumlber Automaten mit Bond Dewax Solution (REF 35606)

2 Peroxidase Blocking (im Nachweissystem REF DS9800) bdquoPolymer Refine

DABldquo d Fa Leica) fuumlr 5 min

3 Inkubation mit Primaumlr-AK fuumlr 18 Minuten

4 Post Primary (im Nachweissystem dFaLeica) fuumlr 7 Minuten

5 Polymer (Nachweissystem) 8 min

6 DAB (33-Diaminobenzidin) Nachweissystem 7 Minuten

7 Gegenfaumlrbung mit Haumlmalaun (Nachweissystem) 2 Minuten

8 Entwaumlssern in aufsteigender Alkoholreihe gefolgt von Xylol

9 Eindecken mit Roti-Histokit (Fa Roth)

Material und Methode

25

28 Proliferationsaktivitaumlt

Die morphometrische Auszaumlhlung der Proliferationsaktivitaumlt erfolgte mit dem

Mikroskop (Nikon ECLIPSE Ni) einer Kamera (Nikon digital sight ds-2Mv) dem

Softwareprogramm (Nis- Elements imaging software BR) und einem Gitternetz

(Methode nach Weibel) [45]

Mit Hilfe des BrdU- Labeling-Index (BrdU-LI) konnte die Proliferationsaktivitaumlt der

verschiedenen Versuchsgruppen verglichen werden da dieser den Anteil BrdU-

positiver Hepatozytenkerne in Prozent angibt (vergleiche Abb 8) Er wurde bei den

Tieren der Hauptgruppen 1-5 sowie der Kontrollgruppen 1-5 die uumlber 7 Tage BrdU

uumlber eine osmotische Pumpe (Fa Alzet Modell 2ML1) erhielten bestimmt Gezaumlhlt

wurden die Hepatozytenkerne in den praumlneoplastischen Herden (nur Versuchsgruppen)

und im Normalgewebe (je 2000 Hepatozytenkerne pro Tier der Versuchs- und

Kontrollgruppen)

29 Statistische Auswertung

Die Haupt- und Kontrollgruppen wurden hinsichtlich der Gewichtsentwicklung und

Blutzuckerwerte verglichen Zudem erfolgte ein intraindividueller Vergleich (gepaart)

der Proliferationsaktiviaumlt der Herde und des Normalgewebes in den Hauptgruppen und

der interindividuelle Vergleich (ungepaart) mit dem Normalgewebe der

Kontrollgruppen Es wurde jeweils der Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test (Microsoft

Excel 2003 Redmond USA) verwendet Unterschiede wurden als signifikant

akzeptiert falls die Irrtumswahrscheinlichkeit p unter 005 lag

Ergebnisse

26

3 Ergebnisse

31 Gewichtsentwicklung

In allen Hauptgruppen konnte nach der Transplantation eine Gewichtsreduktion

nachgewiesen werden Im Durchschnitt kam es zu einer initialen Abnahme von 172

Im Verlauf kam es zu einer Erholung der Tiere mit einer Gewichtszunahme um

durchschnittlich 042 Die Hauptgruppen 1 (3 Wochen) und 3 (6 Monate) jeweils

ohne Gefitinib zeigten dies am deutlichsten (49 Gewichtsabnahme innerhalb einer

Woche nach Transplantation) Die Hauptgruppe 1 gewann danach das 106fache und die

Hauptgruppe 3 das 108fache an Gewicht Statistisch signifikante Unterschiede lieszligen

sich zwischen den jeweiligen Haupt- und Kontrollgruppen feststellen (Tab 2 und

Abb5) Hier sahen wir bei den transplantierten diabetischen Tieren der Hauptgruppen

insgesamt einen kleineren Gewichtszuwachs als bei den Kontrolltieren

In den Kontrollgruppen hingegen konnte man eine stete Gewichtszunahme beobachten

(Tab 3 und Abb 6) Durchschnittlich kam es zu einem Gewichtszuwachs bis zum

15fachen Die Unterschiede zwischen den Kontrollgruppen 1 (3 Wochen) und 2 (3

Wochen 2 Wochen Gefitinib) zeigte einen statistisch signifikanten Unterschied Im

Durchschnitt nahm die Kontrollgruppe 1 das 129fache und die Kontrollgruppe 2 das

118fache zu

Einen signifikanten Unterschied konnten wir ebenfalls in den Gruppen 3 (6 Monate)

und 4 (6 Monate 2 Wochen Gefitinib) sowie 4 (6 Monate 2 Wochen Gefitinib) und 5

(6Monate 3 Monate Gefitinib) beobachten In der Kontrollgruppe 3 verzeichneten wir

den groumlszligten Gewichtszuwachs (171fache) Die Kontrollgruppe 4 (145fache) nahm

weniger zu als die Kontrollgruppe 5 (165fache) zu

Ergebnisse

27

Tabelle 2 Gewichtsentwicklung der Hauptgruppen 1-5

HG1 (n=8) HG2 (n=12) HG3 (n=11) HG4 (n=13) HG5 (n=14)

MW 1056 1009 1081 0984 0983

SEM 0009 0004 0033 0010 0012

Test nsa ns

b ns

c ns

d

lt 0001e 0001

f lt 0001

g lt 0001

h lt 0001

i

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM Standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (plt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabelle 3 Gewichtsentwicklung der Kontrollgruppen 1-5

KG1 (n=10) KG2 (n=10) KG3 (n=11) KG4 (n=10) KG5 (n=10)

MW 1288 1179 1706 1445 1649

SEM 0010 0011 0023 0024 0017

Test 0029a 0025

b 0043

c ns

d

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM Standard error of the mean ns nicht signifikant KG Kontrollgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (plt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Ergebnisse

28

Startpunkte Gefitinibgabe

Abbildung 5 Gewichtsentwicklung der Hauptgruppen

In den Hauptgruppen verzeichneten wir eine voruumlbergehende Gewichtsabnahme nach der

Transplantation Nach Erholung konnten wir eine leichte Gewichtszunahme beobachten

Startpunkte Gefitinibgabe

Abbildung 6 Gewichtsentwicklung der Kontrollgruppen

In den Kontrollgruppen konnten wir eine stete Gewichtszunahme verzeichnen (ca das 15-fache vom

Startgewicht)

Ergebnisse

29

32 Blutglukosedaten

Nach erfolgreicher Streptozotocingabe stiegen die Blutglukosewerte aller

Hauptgruppentiere auf Werte uumlber 167 mmolL bzw 300mgL In allen Gruppen lagen

die Durchschnittswerte post transplantationem zwischen 160 mmolL und 276mmolL

waumlhrend des gesamten Versuches Am Toumltungstag lag der Blutzucker durchschnittlich

bei 243mmolL Der nach der Transplantation nachgewiesene Blutglukoseabfall war in

allen Hauptgruppen zu verzeichnen (im Durchschnitt 123) Im Verlauf stiegen die

Werte konsekutiv wieder an Signifikante Unterschiede gab es nicht Verglichen mit den

normoglykaumlmen Kontrollgruppen war ein signifikanter Unterschied zu den

Hauptgruppentieren auf Grund der diabetischen Stoffwechsellage zu ermitteln (Tab 4

Abb 7)

In den Kontrollgruppen lag der Durchschnittswert aller Blutglukosewerte bei

54mmolL (plusmn 09mmolL) Blutzuckerschwankungen als Folge der Gefitinibgabe

konnten nicht nachgewiesen werden Ein signifikanter Unterschied ergab sich zwischen

den Kontrollgruppen 3 (6 Monate) welche einen Blutzuckerwert um 497mmoll hatten

und 5 (6 Monate 3 Monate Gefitinib) welchen einen Blutzuckerwert um 449mmoll

hatten (Tab 5 Abb 8)

Tabelle 4 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Hauptgruppen 1-5

HG1 (n=8) HG2 (n=12) HG3 (n=11) HG4 (n=13) HG5 (n=14)

MW 23088 23075 23456 26700 25591

SEM 0795 1070 3487 1108 1505

Test nsa ns

b ns

c ns

d

Test lt0001e lt0001

f 0001

g lt0001

h lt0001

i

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM Standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

Ergebnisse

30

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabelle 5 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Kontrollgruppen 1-5

KG1 (n=10) KG2 (n=10) KG3 (n=11) KG4 (n=10) KG5(n=10)

MW 5530 6320 4973 4830 4490

SEM 0281 0541 0160 0293 0091

Test nsa ns

b ns

c 0019

d

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM Standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Ergebnisse

31

Startpunkte Gefitinibgabe

Abbildung 7 Blutglukoseentwicklung der Hauptgruppen

Post transplantationem kam es in allen Gruppen zu einem Blutglukoseabfall Im Verlauf stiegen die

Werte konsekutiv wieder an

Startpunkte Gefitinibgabe

Abbildung 8 Blutglukoseentwicklung der Kontrollgruppen

Die Blutglukosewerte der nicht transplantierten Tiere lagen im Durchschnitt bei 54mmolL (plusmn

09mmolL) Blutzuckerschwankungen als Folge der Gefitinibgabe konnten nicht nachgewiesen werden

Ergebnisse

32

33 Praumlneoplastische Leberherde

Nach erfolgreicher Transplantation der Pankreasinseln entstanden bei allen

Hauptgruppen im Abstromgebiet der Inseln klarzellige Veraumlnderungen der Hepatozyten

in den Azinuszonen 1 und 2 (s Abb 9) Diese Foci of alterated hepatocytes zeigten wie

in den vorangegangenen Experimenten eine vermehrte Glykogenspeicherung welche

mit Hilfe der PAS- Reaktion verdeutlicht werden kann (s Abb 10) Des weiteren fand

sich in den Glykogenspeicherherden eine Uumlberexpression des EGF-R und von TGFα im

Vergleich zum extrafokalen Lebergewebe (Abb 13 und 14)

34 Proliferationsaktivitaumlt

Die Proliferationsaktivitaumlt der einzelnen Gruppen wurde anhand des BrdU-Labeling-

Index bestimmt Ein Vergleich der Indices erfolgte intra- und interindividuell (Tabellen

6 bis 8) Die Proliferation betrug im Normalgewebe der Hauptgruppe 1 (3 Wochen) im

Durchschnitt 35 plusmn 0764 In der Hauptgruppe 2 (3 Wochen 2 Wochen Gefitinib) war

sie deutlich geringer und lag bei 125 plusmn 0256

Die Proliferationsaktivitaumlt in den praumlneoplastischen Herden wurde nach 2 Wochen

Gefitinibgabe halbiert (HG 1 vs HG2 107 plusmn 0996 vs 57 plusmn 049) Im

intraindividuellen Vergleich der Hauptgruppe 2 war die Proliferationsaktivitaumlt der

Herde im Vergleich zum Normalgewebe um etwa das 3-fache erhoumlht (Herde vs

Normalgewebe 574 plusmn 049 vs 125 plusmn 026)

Im Normalgewebe der Hauptgruppen 3-5 (vgl Tab7 6 Monate 6 Monate 2 Wochen

Gefitinib 6 Monate 3 Monate Gefitinib) war die Proliferation im Mittel jeweils

geringer als in den Herden (12 plusmn 0075 06 plusmn 0031 und 07 plusmn 0036 vs 61 plusmn

0437 23 plusmn 0131 und 35 plusmn 0223) Dieser Unterschied war in allen drei Gruppen

signifikant Des Weiteren ergab sich ein signifikanter Unterschied zwischen den

Hauptgruppen 3 und 4 Die Proliferationsaktivitaumlt war in der HG 4 (also nach 2-

woumlchiger Gefitinibgabe im Vergleich zur HG 3 (ohne Gefitinibgabe) sowohl im Herd-

als auch im Normalgewebe etwa halbiert (Normalgewebe HG 3 vs HG 4 12 plusmn 0075

vs 06 plusmn 0031 Herdgewebe HG 3 vs HG 4 61 plusmn0437 vs 23 plusmn 0131)

Ergebnisse

33

Bei den Kontrollgruppen 1-4 zeigten sich im Vergleich zum Normalgewebe der

Hauptgruppen erhoumlhte Proliferationsaktivitaumlten im Lebergewebe in den Gruppen 1

(44 plusmn 0595 3 Wochen) und 2 (29 plusmn 0441 3 Wochen 2 Wochen Gefitinib) Diese

waren bei den 6- Monats- Kontrolltieren geringer (KG 345 15 plusmn 0097 06 plusmn

016 09 plusmn 006) Verglichen mit dem Normalgewebe der Hauptgruppen waren die

Proliferationsaktivitaumlten der Kontrolltiere bis auf KG 4 (6 Monate) erhoumlht

Tabelle 6 BrdU-Labeling-Index der Hauptgruppen 1-2

HG1 HG2

Normalgewebe Herde Normalgewebe Herde

Tier 1 35 165 255 604

Tier 2 775 856 065 429

Tier 3 085 771 155 839

Tier 4 18 1004 025 422

MW 3475 10703 1250 5735

SEM 0764 0996 0256 0490

Test(a) 0030 0011

Test(b) nsa ns

b

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

Test(a)

Vergleich zwischen Normalgewebe und Herde der jeweiligen Hauptgruppe

Test(b)

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2 (Normalgewebe)

b Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2 (Herde)

Ergebnisse

34

Tabelle 7 BrdU-Labeling-Index der Hauptgruppen 3-5

HG3 HG4 HG5

Normalgewebe Herde Normalgewebe Herde Normalgewebe Herde

Tier 1 07 293 055 168 06 442

Tier 2 135 83 04 14 08 335

Tier 3 09 478 08 288 065 315

Tier 4 165 683 045 333 1 126

Tier 5 125 748 055 264 045 515

Tier 6 085 169 095 394

MW 1170 6064 0600 2270 0742 3545

SE 0075 0437 0031 0131 0036 0223

Test(a) 0004 0004 0006

Test(b) 0023a 0015

b ns

c ns

d ns

e ns

f

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

Test(a)

Vergleich zwischen Normalgewebe und Herde der jeweiligen Hauptgruppe

Test(b)

a Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4 (Normalgewebe)

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4 (Herde)

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5 (Normalgewebe)

d Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5 (Herde)

e Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5 (Normalgewebe)

f Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5 (Herde)

Ergebnisse

35

Tabelle 8 BrdU-Labeling-Index der Kontrollgruppen 1-5

KG 1 KG 2 KG 3 KG 4 KG 5

Tier 1 71 165 114 054 069

Tier 2 285 38 216 073 079

Tier 3 26 5 186 087 116

Tier 4 815 13 117 049 059

Tier 5 15 113 034 128

MW 4440 2938 1492 0594 0902

SEM 0595 0441 0097 0160 0060

Test(a) ns a 0011

b ns

c ns

d

Test(b) 0044 ns 0008 0003 0004

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

Test(a)

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Test(b)

Vergleich zwischen den jeweiligen Haupt- und Kontrollgruppen

Ergebnisse

36

35 Abbildungen

Abb 9 Immunhistochemische Darstellung von Insulin in den transplantierten

Pankreasinseln

Vitale angewachsene Pankreasinseln in einem Pfortaderast eines Portaltraktes nach intraportaler

Transplantation und umgebene klarzellige Veraumlnderungen der Hepatozyten im Abstromgebiet Mit dem

Antikoumlrper gegen Insulin lassen sich szlig-Zellen der transplantierten Inseln nachweisen deren Zytoplasma

spezifisch angefaumlrbt wird (Laumlnge der unteren Bildkante A761 microm B 435microm)

A

B

Ergebnisse

37

Abb 10 Glykogenspeicherherd (6 Mon nach Transplantation) in der PAS-

Reaktion

Leberherd 6 Monate nach Transplantation mit typischen Lebergewebsveraumlnderungen (in der unteren

Abbildung vergroumlszligert) Praumlneoplastische hepatozellulaumlre Laumlsionen sogenannte foci of altered

hepatocytes (FAH) mit vermehrter Glykogenspeicherung im Vergleich zum umgebenen Lebergewebe

dargestellt in der PAS- Reaktion (Laumlnge der unteren Bildkante A1740microm B 870microm)

B

A

Ergebnisse

38

Abb 11 Glykogenspeicherherde in der PAS-Reaktion

Man erkennt in der PAS-Reaktion eine kraumlftige Violettfaumlrbung der Herde gegenuumlber dem Normalgewebe

Die Transplantation von Pankreasinseln fuumlhrte bei den diabetischen Tieren zu glykogenspeichernden

Herden im Abstromgebiet der Transplantate und auch bei Ratten die Gefitinib erhielten Die

Abbildungen zeigen die Herde in verschiedenen Vergroumlszligerungen der Hauptgruppe 5 (6 Monate 3

Monate Gefitinib) (Laumlnge der unteren Bildkante A E870microm B F 435microm CD 217microm)

B A

F E

C D

Ergebnisse

39

Abbildung 13 Immunhistochemische Darstellung von TGF-α

Beispiel der immunhistochemischen Darstellung von TGF-α in einem hellzelligen Leberherd (6 Monate

nach Transplantation ohne Gefitinibgabe) Man sieht eine maumlszligige Braunfaumlrbung des Zytoplasmas und

der Zellmembran der Hepatozyten der Leberherde im Vergleich zum umgebenden Normalgewebe

entsprechend einer Uumlberexpression von TGFα innerhalb des Leberherdes

(Laumlnge der unteren Bildkante A1740microm B 870microm)

B

A

Ergebnisse

40

Abbildung 14 Immunhistochemische Darstellung von EGF-R

Beispiel einer immunhistochemischen Darstellung des EGF-R in einem hellzelligen Leberherd(6 Monate

nach Transplantation ohne Gefitinibgabe) Im Vergleich zum Normalgewebe findet man eine etwas

kraumlftigere membranstaumlndige Braunfaumlrbung der Hepatozyten im Herdgewebe entsprechend einer leichten

Uumlberexpression des EGFR in den Leberherden (Laumlnge der unteren Bildkante A1740microm B 870microm)

A

B

Ergebnisse

41

Abbildung 15 Immunhistochemische Darstellung BrdU-markierter Hepatozyten

Dunkelbraun gefaumlrbte Zellkerne markieren Hepatozyten die sich im Proliferationszyklus befinden Das

umliegende Normalgewebe zeigt im Vergleich zum Herdgewebe eine deutlich geringere

Proliferationsaktivitaumlt BrdU wurde mittels einer osmotischen Minipumpe uumlber 7 Tage kontinuierlich

verabreicht (6 Monate nach Transplantation ohne Gefitinibgabe)

(Laumlnge der unteren Bildkante 870microm)

A

Diskussion

42

4 Diskussion

41 Die Transplantate und deren Effekte auf das benachbarte Leberparenchym

Voraussetzung fuumlr das Experiment waren vitale Pankreasinseltransplantate in den

kleinen Pfortaderaumlsten der Leber welche zu allen Toumltungszeitpunkten in den

Hauptgruppen nachgewiesen werden konnten (siehe Abb 3) Zahlreiche Herde

veraumlnderter Hepatozyten haben sich im Abstromgebiet der Transplantate ausgebildet

Mit Hilfe der PAS-Reaktion konnte die Glykogenspeicherung der vergroumlszligerten

Hepatozyten innerhalb des Leberazinus deutlich gemacht werden Diese klarzelligen

Herde (clear cell foci CCF) werden bei der Ratte zu den Praumlneoplasien gezaumlhlt [50]

Ursaumlchlich fuumlr die Glykogenose ist eine reduzierte Glykogenolyseaktivitaumlt der

Hepatozyten und eine gesteigerte Glykogensynthese (verminderte Aktivitaumlt des

glykogenolytischen Enzyms Glukose- 6- Phosphatase) Insulin-vermittelte Signalwege

wie AKT mTOR und Ras Raf1 sowie Enzyme der Glykolyse der de-novo-

Fettsaumluresynthese der β- Oxidation und der Cholesterinbiosynthese sind in den CCF

hochreguliert verglichen mit dem Normalgewebe Ebenfalls findet sich eine erhoumlhte

Proliferationsaktivitaumlt [9] und eine gleichzeitige Uumlberexpression von EGF-R und TGF-α

in praumlneoplastischen Herden wie es auch in diesem Experiment bei den unbehandelten

Tieren nachweisbar ist

42 Blutglukose und Gewichtsentwicklung der Tiere

In allen Hauptgruppen konnte nach der Transplantation eine Gewichtsreduktion

nachgewiesen werden Diese beruht meist auf einer voruumlbergehenden Einstellung der

Nahrungsaufnahme sowie dem auch beim Menschen bekannten

Postaggressionsstoffwechsel nach Operationen [53]

Die Entwicklung von Blutglukose und Gewicht der Haupt- und Kontrollgruppen

entsprach in der Gesamtheit unseren Erwartungen In den Hauptgruppen konnten wir

dauerhaft hohe Blutzuckerwerte und groumlszligtenteils konstante Gewichtsverlaumlufe

verzeichnen Die Kontrolltiere waren zu jeder Zeit normoglykaumlmisch und nahmen

kontinuierlich an Gewicht zu Ein Einfluss des Medikamentes Gefitinib bezogen auf

die Blutglukose- und Gewichtsdaten konnte bei den transplantierten Versuchstieren

Diskussion

43

nicht festgestellt werden Hier zeigte sich im Vergleich der einzelnen Hauptgruppen

untereinander kein signifikanter Unterschied Die geringe Gewichtszunahme ist wie

auch schon in einigen Vorarbeiten beschrieben den Nebenwirkungen des Diabetes

zuzuschreiben [13] Zudem kam es bei den diabetischen Tieren zu Katarakten

Polydipsie Polyurie und Diarrhoen

Ein Einfluss des Gefitinibs auf die Gewichtsentwicklung der nicht-transplantieren Tiere

konnte jedoch ermittelt werden Es zeigten sich signifikante Unterschiede zwischen den

behandelten (Kontrollgruppe 4 6 Monate 2 Wochen Gefitinib) und den nicht-

behandelten Tieren (Kontrollgruppe 3 6 Monate) Gefitinib fuumlhrte dazu dass die Tiere

anfangs weniger zunahmen dann nach 3 Wochen aber kontinuierlich an Gewicht

zunahmen moumlglicherweise laumlsst sich dies durch Gewoumlhnungseffekte erklaumlren

Die Kontrollgruppe 5 welche sechs Monate lebte und drei Monate vor

Toumltungszeitpunkt Gefitinib erhielt zeigte jedoch im Vergleich zu der unbehandelten

Kontrollgruppe 3 (6 Monate) keinen signifikanten Gewichtsunterschied Dies kann die

Folge einer Toleranzentwicklung gegenuumlber der Applikation sein oder dass mit

zunehmender Dauer der Verabreichung des Medikamentes die Nebenwirkungen von

den Tieren besser toleriert werden konnten Zu den bekannten Nebenwirkungen von

Gefitinib gehoumlren Diarrhoen Augenentzuumlndungen und Hautausschlaumlge (vergleiche

Tab 6-5) [54] Ein Einfluss des Medikamentes auf den Blutglukosespiegel der

Kontrolltiere konnte nicht festgestellt werden

43 Proliferationsindex

Ziel dieser Arbeit war die Inhibition von EGF-R ein Transmembranrezeptor der eine

wichtige Rolle in der Hepatokarzinogenese spielt [28 29] Dieser

Wachstumsfaktorrezeptor wird auch auf der Zelloberflaumlche hepatozellulaumlrer Karzinome

vermehrt exprimiert [46 47]

Nun konnte in meinen Experimenten durch die Blockade der intrazellulaumlren

Tyrosinkinase mittels Gefitinib eine Reduktion der Proliferationsrate der

praumlneoplastischen Leberherde erzielt werden sodass eine Beeinflussung der Initiation

der Hepatokarzinogenese anzunehmen ist Gefitinib hemmt die Proliferation dieser

Glykogenspeicherherde im Kurzzeitversuch uumlber 2 Wochen bei den 3 Wochen- und 6-

Monatstieren mit einer Dosis von 20mgkgKG

Diskussion

44

Im Gegensatz dazu kam es zu keiner Beeinflussung der Proliferation bei den

Mittellangzeitversuchen von 6 Monaten uumlber eine laumlngere Applikationsdauer (3

Monate) mit einer reduzierten Dosis (10mgkgKG) Somit bleibt anscheinend die

Karzinogenese bereits laumlnger bestehender womoumlglich schon promovierter Herde durch

eine EGF-R-Blockade unbeeinflusst Dies liegt moumlglicherweise an dem Startpunkt der

Behandlung da die Therapie mit Gefitinib erst nach 3 Monaten begonnen wurde und

der Einfluss auf die sehr fruumlhe Hepatokarzinogenese somit verringert ist

Auch andere Modelle wie die intrahepatische Ovar- und

Schilddruumlsenfollikeltransplantation sowie chemische Hepatokarzinogenesemodelle (N-

Nitrosomorpholin) zeigten aumlhnliche Ergebnisse sowohl in Kurz- (3 Wochen - 6 Monate)

als auch in den Langzeitexperimenten (12-24 Monate) im Hinblick auf die Proliferation

Nach 2-woumlchiger Hochdosis-Gefitinibgabe lieszligen sich verminderte

Proliferationsaktivitaumlten in den praumlneoplastischen Leberherden nachweisen Im

Ovartransplantationsmodell Modellen entstanden sogar weiterhin hepatozellulaumlre

Adenome und Karzinome sodass anzunehmen ist dass Gefitinib kaum einen Einfluss

auf die Promotion und Progression in der hormonellen Hepatokarzinogenese hat Weder

die Anzahl noch das Auftreten der Tumoren wurde durch die Gefitinibdauergabe

(10mg) beeinflusst [55] Im N-Nitrosomorpholinmodell hingegen konnte das Auftreten

von hepatozellulaumlren Adenomen und Karzinomen durch die Gefitinibgabe reduziert

werden sodass im chemischen Hepatokarzinogenesemodell die Aktivierung des EGF-R

womoumlglich eine groumlszligere Rolle spielt als im hormonellen [56]

Eine moumlgliche Erklaumlrung kann die Resistenzentwicklung gegenuumlber

Tyrosinkinaseinhibitoren sein welche sowohl in vitro als auch klinisch bei der

Behandlung mit diesen Medikamenten beobachtet wird [49 50] Auszligerdem ist es

moumlglich dass die verabreichte Dosis von 10mgkgKG Gefitinib nicht zu einer

vollstaumlndigen Blockade der Tyrosinkinase gefuumlhrt hat Womoumlglich kam es uumlber

alternative Wege wie beispielsweise der Aktivierung des IGF-1R (insulin-like-growth-

factor-receptor 1) zu einer Aufrechterhaltung des MAPK-Pfades und damit zum

Uumlberleben und Wachstum der Praumlneoplasien [50 51] Zellkulturexperimente konnten

diese Resistenzentwicklung und eine Transaktivierung des EGF-R belegen [50]

Diese Hypothese wird auch durch eine klinische Studie aus dem Jahr 2006 untermauert

[57] Hier wurde die Wirksamkeit von Gefitinib bei fortgeschrittenem inoperablen

HCCacutes an 31 Patienten untersucht Das Ergebnis war jedoch mit einem Ansprechen von

nur ca 3 ernuumlchternd sodass die Studie nicht fortgefuumlhrt wurde Allerdings findet

Diskussion

45

Gefitinib (IressaTM) neben Erlotinib (TarcevaTM) ua im Rahmen klinischer Studien

in der Therapie des Bronchialkarzinoms Anwendung

Zusammenfassung

46

5 Zusammenfassung

Die therapeutischen Moumlglichkeiten sind fuumlr das hepatozellulaumlre Karzinom bis heute sehr

begrenzt Tierexperimentelle Hepatokarzinogenesemodelle dienen dem besseren

Verstaumlndnis diverser pathophysiologischer metabolischer und molekulaer Prozesse

und zeigen neue gezielte antitumorigene Therapieansaumltze auf

Ein langjaumlhrig etabliertes Modell ist die hormoninduzierte Hepatokarzinogenese durch

Pankreasinseltransplantation Auch andere Modelle wie die intrahepatische Ovar- und

Schilddruumlsenfollikeltransplantation sowie chemische Hepatokarzinogenesemodelle (N-

Nitrosomorpholin) haben sich etabliert und wurden in parallelen Experimenten zu

meinem durchgefuumlhrt In allen Modellen entstanden Praumlneoplasien bzw

hyperproliferative Leberherde in der nichtzirrhotischen Rattenleber welche sich (auszliger

nach Schilddruumlsenfollikeltransplantation) zu hepatozellulaumlren Adenomen und spaumlter

auch Karzinomen weiterentwickelten

In dieser Studie wurden die Versuchstiere (Ratten) in 5 Haupt- und 5 Kontrollgruppen

unterteilt wobei die kuumlrzeste Beobachtungszeit bei 3 Wochen und die laumlngste bei 6

Monaten lag Die Dauer der Gefitinibapplikation wurde ebenfalls unterteilt in 2 Wochen

und 3 Monate Messparameter in diesem Experiment stellten Blutzucker Gewicht und

die Proliferationsaktivitaumlt der Herde dar Das Lebergewebe wurde histologisch

morphometrisch und immunhistochemisch untersucht

In der vorliegenden Arbeit wurde versucht die insulininduzierte Hepatokarzinogenese

mittels Gefitinib zu hemmen Dieses blockiert spezifisch die Tyrosinkinase des EGF-R

sodass es zu einer Unterbrechung der Signalkaskade kommt

In meiner Arbeit fand sich im Kurzzeitversuch eine deutlich geringere

Proliferationsaktivitaumlt innerhalb der Glykogenspeicherherde behandelter Tiere im

Vergleich zu nicht behandelten Tieren

Dies untermauert die Annahme dass TGF-α und der EGF-R eine wichtige Rolle in der

Entstehung praumlneoplastischer Herde und in der Hepatokarzinogenese spielen

In diesem Experiment konnte somit gezeigt werden dass Gefitinib einen Einfluss auf

die Initiation der Tumorgenese im Inseltransplantationsmodell der Ratten hat

Die Langzeitexperimente zeigten jedoch dass es zu keiner Beeinflussung der Promotion

und Progression der Hepatokarzinogenese kam Anzunehmen ist dass die EGF-R-

Zusammenfassung

47

Aktivierung nur einen Teil der aktivierten Signalkaskaden in der hormonell induzierten

Karzinogenese der Leber ausmacht

Literaturverzeichnis

48

6 Literaturverzeichnis

[1] Jemal A Bray F Center MM Ferlay J Ward E Forman D Global

Cancer Statistics CA- Cancer J Clin 2011 6169ndash90

[2] Gomaa AI Khan SA Toledano M B Waked I Taylor- Robinson S D

Hepatocellular carcinoma epidemiology risk factors and pathogenesis World J

Gastroenterol 2008 14 4300-4308

[3] Marrero J Kudo M Bronowicki J-P The Challenge of Prognosis and

Staging for Hepatocellular Carcinoma Oncologist 2010 15 23-33

[4] Llovet JM Bru C Bruix J Prognosis of hepatocellular carcinoma the

BCLC staging classification Semin Liver Dis 1999 19 329ndash38

[5] Llovet JM Ricci S Mazzaferro V Hilgard P Gane E Blanc JF de

oliveira AC Santoro A Raoul JL Forner A Schwartz M Porta C

Zeuzem S Bolondi L Greten TF Galle PR Seitz JF Borbath I

Haumlussinger D Giannaris T Shan M Moscovici M Voliotis D Bruix J

Sorafenib in advanced hepatocellular carcinoma N Engl J Med 2008 359 378-

90

[6] Wilhelm S Adnane L Newell P Villanueva A Llovet JM Lynch M

Preclinical overview of sorafenib a multikinase inhibitor that targets both Raf

and VEGF and PDGF receptor tyrosine kinase signaling Mol Cancer Ther 2008

73129-3140

[7] Bannasch P Preneoplastic lesions as end points in carcinogenicity testing II

Preneoplasia in various non- hepatic tissues Carcinogenesis 1986 7 849-852

[8] Aleem E Nehrbass D Klimek F Mayer D Bannasch P Upregulation

of the insulin receptor and type I insulin-like growth factor receptor are early

events in hepatocarcinogenesis Toxicol Pathol 2011 39524-43

Literaturverzeichnis

49

[9] Dombrowski F Mathieu C Evert M Hepatocellular Neoplasms Induced by

Low-NumberPancreatic Islet Transplants in Autoimmune Diabetic BBPfd Rats

Cancer Res 2006 1833-1843

[10] Ribback S Calvisi DF Cigliano A Sailer V Peters M Rausch J

Heidecke CD Birth M Dombrowski F Molecular and metabolic changes in

human liver clear cell foci resemble the alterations occurring in rat

hepatocarcinogenesis J Hepatol 2013 581147-56

[11] Morath C Schwenger J Schmidt J Zeier M Kombinierte Niere- Pankreas-

Transplantation Nephrologe 2007 2356ndash363

[12] Griffith RC Scharp D Hartmann B Ballinger W Lacy P A Morphologic

Study of Intrahepatic Portal-vein Islets Isografts Diabetes 1977 26 201-14

[13] Dombrowski F Lehringer-Polzin M Pfeifer U Hyperproliferative Liver

Acini after Intraportal Islet Transplantation in Streptozotocin-Induced Diabetic

Rats Laboratory Invest 1994 71 688-699

[14] Dombrowski F Bannasch P Pfeifer U Hepatocellular Neoplasms Induced

by Low- Number Pancreatic Islet Transplants in Streptozotocin Diabetic Rats

Am J Pathol 1997 150 1071-1087

[15] Dombrowski F Klingmuumlller D Pfeifer U Insulinomas Derived from

Hyperplastic Intra-Hepatic Islet Transplants Am J Pathol 1998 152 1025-

1038

[16] Dombrowski F Peifer U Hyperprolferative State of Liver Acini and

Pancreatic Islets after Intraportal Transplantation of Small Mass of Islets of

Langerhans in Streptozotocin induced Diabetic Rats Exp Clin Endocrinol 1995

103 112-117

Literaturverzeichnis

50

[17] De Paepe M Keymeulen B Pipeleers D Kloumlppel G Proliferation and

Hypertrophy of Liver Cells Surrounding Islet Grafts in Diabetic Recipient Rats

Hepatology 1995 21 1114-1153

[18] Dombrowski F Filsinger E Bannasch P Pfeifer U Altered Liver Acini

Induced in Diabetic Rats by Portal Vein Islet Isografts Resemble

Preneoplstic Hepatic Foci in Their Enzymic Pattern Am J Pathol 1996 148

1249-56

[19] Dragan Y P Sargent L Xu Y-D Xu Y-H H C Pitot HC The

Initiation-Promotion-Progression Model of Rat Hepatocarcinogenesis Exp Biol

Med (Maywood) 1993 20216-24

[20] Buumlrger C Inhibition der Signaltransduktion des epidermalen

Wachstumsfaktorrezeptors (EGF-Rezeptor) durch Peptid-Aptamere unv Diss

Universitaumlt Frankfurt aM 2002

[21 ] Fausto N Liver regeneration J Hepatol 2000 3219-31

[22] Michalopoulos GK DeFrances MC Liver regeneration Science 1997

27660-66

[23] Morimitsu Y Hsia CC Kojiro M Tabor E Nodules of less-differentiated

tumor within or adjacent to hepatocellular carcinoma relative expression of

transforming growth factor-alpha and its receptor in the different areas of tumor

Hum Pathol 1995 261126-1132

[24] Nalesnik MA Lee RG Carr BI Transforming growth factor alpha (TGFalpha)

in hepatocellular carcinomas and adjacent hepatic parenchyma Hum Pathol

1998 29228-234

[25] Harada K Shiota G Kawasaki H Transforming growth factor-alpha and

epidermal growth factor receptor in chronic liver disease and hepatocellular

carcinoma Liver 1999 19318-325

Literaturverzeichnis

51

[26] Chung YH Kim JA Song BC Lee GC Koh MS Lee YS et al

Expression of transforming growth factor-alpha mRNA in livers of patients with

chronic viral hepatitis and hepatocellular carcinoma Cancer 2000 89977-982

[27] Bekaii-Saab T Williams N Plass C Calero M Eng C A novel mutation

in the tyrosine kinase domain of ErB2 in hepatocellular carcinoma BMC

Cancer 2006 278-282

[28] Lee G Merlino G Fausto N Development of liver tumors in transforming

growth factor alpha transgenic mice Cancer Res 1992 19 5162-1570

[29] Hufnagl K Parzefall W Marian B Kaumlfer M Bukowska K Schulte-

Hermann R Grasl-Kraupp B Role of transforming growth factor alspha and

prostaglandines in preferential growth of preneopastic rat hepatocytes

Carcinogenesis 2001 8 1247-1256

[30] Carpenter G Cohen S Epidermal growth factor Annu Rev Biochem 1979

193-216

[31] Hanahan D Weinberg R The hallmarks of cancer Cell 2000 100 57-

70

[32] Fedi S Tola E Moeumlnne-Loccoz Y Dowling DN Smith LM Ogara F

Evidence for signalling between the phytopathogenic fungus Pythium ultimum

and Pseudomonas fluorescens F113 P ultimum represses the expression of

genes in P fluorescens F113 resulting in altered ecological fitness Appl

Environ Microbiol 1997 63 4261-4266

[33] Slamon D Clark G Wong S Levin W Ullrich A McGuire W Science

1987 235 177-182

[34] Khalil M Grandis J Shin D Expert Review of Anticancer Therapy 2003 3

367-380

Literaturverzeichnis

52

[ 35] Krejsa C Rogge M Sadee W Protein therapeutics new applications for

pharmacogenetics Nature Reviews Drug Discovery 2006 5 507-521

[36] Barker A Gibson K Grundy W Godfrey A Barlow J Healy M

Woodburn J Ashton S Curry B Scarlett L Henthorn L Richards L

Studies leading to the identification of ZD1839 (IRESSA) an orally active

selective epidermal growth factor receptor tyrosine kinase inhibitor targeted to

the treatment of cancer Bioorg Med Chem Lett 2001 14 1911-1914

[37] Shchemelinin I Sefc L Necas E Protein kinase inhibitors Folia Biol

(Praha) 2006 4 137-148

[38] Wakeling A Guy S Woodburn J Ashton S Curry B Barker A Gibson

K ZD1839 (IRESSA) an orally active inhibitor of epidermal growth factor

signalling with potential for cancer therapy Cancer Res 2002 20 5749-5754

[39] Blackhall F Ranson M Thatcher N Where next for gefitinib in patients with

lung cancer Lancet Oncol 2006 6 499-507

[40] Birnbaum A Ready N Gefitinib therapy for non-small cell lung cancer

Curr Treat Options Oncol 2005 675-81

[41] Schiffer E Housset C Cacheux W Wendum D Desbois-Mouthon C

Rey C Clergue F Poupon R Barbu V Rosmorduc O Gefitinib an EGFR

inhibitor prevents hepatocellular carcinoma development in the rat liver with

cirrhosis Hepatology 2005 41307-14

[42] Brehmer D Greff Z Godl K Blencke S Kurtenbach A Weber M

Muumlller S Klebl B Cotten M Keacuteri G Wissing J Daub H Cellular

Targets of Gefitinib Cancer Res 2005 65 379

[43] Klotz L Hacker HJ Klingmuumlller D Bannasch P Pfeifer U Dombrowski

F Hepatocellular alterations after intraportal transplantation of ovarian tissue in

ovariectomized rats Am J Pathol 2000 1561613-26

Literaturverzeichnis

53

[44] Dombrowski F Klotz L Hacker HJ Li Y Klingmuumlller D Brix K

Herzog V Bannasch P Hyperproliferative hepatocellular alterations after

intraportal transplantation of thyroid follicles Am J Pathol 2000 15699-113

[45] Weibel E Staubli W Gnagi H Hess F Correlated morphometric and

biochemical studies on the liver cell I Morphometric model stereologic

methods and normal morphometric data for rat liver J Cell Biol1969 4268ndash

91

[46] Strumberg D Clark J Awada A Moore M Richly H Hindlisz A Hirte

H Eder J Lenz H Schwartz B Safety pharmacokinetics and preliminary

antitumor activity of sorafenib a review of four phase I trials in patients with

advanced refractory solid tumors Oncologist 2007 4 426-437

[47] Mendelsohn J Baselga J The EGF receptor family as targets for cancer

therapy Oncogene 2000 56 6550-6565

[48] Li B Chang C Yuan M McKenna W Shu H Resistance to small

molecule inhibitors of epidermal growth factor receptor in malignant gliomas

Cancer Res 2003 21 7443ndash7450

[49] Kosaka T Yatabe Y Endoh H Yoshida K Hida T Tsuboi M Tada H

Kuwano H Mitsudomi T Analysis of epidermal growth factor receptor gene

mutation in patients with non-small cell lung cancer and acquired resistance to

gefitinib Clin Cancer Res 2006 19 5764ndash5769

[50] Huether A Hopfner M Sutter A Baradari V Schuppan D Scheruumlbl

H Signaling pathways involved in the inhibition of epidermal growth factor

receptor by erlotinib in hepatocellular cancer World J Gastroenterol 2006

32 5160ndash5167

[51] Giglia J Antonia S Berk L Bruno S Dessureault S Finkelstein

S Systemic therapy for advanced hepatocellular carcinoma past present and

future Cancer Control 2010 1 120ndash129

Literaturverzeichnis

54

[52] Bannasch P Pathogenesis of hepatocellular carcinoma sequential cellular

molecular and metabolic changes Prog Liver Dis 1996 14161ndash97

[53] Beisbarth H Fekl W Pathophysiology of post-aggression metabolism

Zentralbl Chir 1989 1141045-58

[54] Packungsbeilage Iressa (Hersteller AstraZeneca UK Limited Macclesfield

Cheshire SK10 2NA Vereinigtes Koumlnigreich)

[55] Ribback S Sailer V Boumlhning E Guumlnther J Merz J Steinmuumlller F

Evert M Calvisi DC Der Tyrosinkinasehemmer Gefitinib reduziert die

Tumorentstehung im chemischen jedoch in hormonell induzierten

Hepatokarzinogenese-Modellen Z Gastroenterol 2013 5130 (abstract)

[56] Dombowski F Sailer V Inhibition des Epidermal Growth Factor

Rezeptors in chemisch induzierten praumlneoplastischen Leberherden und

hepatozellulaumlren Karzinomen der Ratte 2010

[57] OrsquoDwyer P J Giantonio BJ Levy DE Kauh JS Fitzgerald B Benson

AB Gefitinib in advanced unresectable hepatocellular carcinoma Results from

the Eastern Cooperative Oncology Grouprsquos Study E1203 Journal of Clinical

2006 414

Tabellenanhang

55

7 Tabellenanhang

Tab 7-1 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Hauptgruppen 1-5

HG1 HG2 HG3 HG4 HG5

Tier 1 234 212 70 304 315

Tier 2 216 282 317 249 324

Tier 3 142 221 184 332 226

Tier 4 306 245 304 287 323

Tier 5 302 205 288 293 273

Tier 6 167 210 306 278 193

Tier 7 291 185 332 271 198

Tier 8 189 215 245 249 201

Tier 9 314 65 234 260

Tier 10 199 268 232

Tier 11 252 291 270

Tier 12 229 169

Tier 13 246

MW 23088 23075 23456 26700 25591

SEM 0795 1070 3487 1108 1505

Test nsa ns

b nsc ns

d

Test lt0001e lt0001

f 0001g lt0001

h lt0001i

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabellenanhang

56

Tab 7-2 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Kontrollgruppen

1-5

KG1 KG2 KG3 KG4 KG5

Tier 1 51 51 47 47 47

Tier 2 47 48 44 48 43

Tier 3 53 48 42 43 43

Tier 4 48 51 61 74 47

Tier 5 57 87 47 44 41

Tier 6 54 47 50 46 40

Tier 7 51 68 51 45 47

Tier 8 52 92 56 49 46

Tier 9 63 63 51 44 47

Tier 10 77 77 48 43 48

Tier 11 50

MW 5530 6320 4973 4830 4490

SEM 0281 0541 0160 0293 0091

Test nsa ns

b nsc 0019

d

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Tabellenanhang

57

Tab 7-3 Gewichtsentwicklung der Hauptgruppen 1-5

HG1 HG2 HG3 HG4 HG5

Tier 1 0938 1045 0841 0942 1057

Tier 2 1092 0938 0870 0894 0950

Tier 3 1075 1070 1435 1077 0967

Tier 4 1089 1039 0696 0960 1004

Tier 5 0988 0984 0693 0763 0958

Tier 6 1187 0949 1004 1041 1033

Tier 7 1044 0988 1220 0874 1306

Tier 8 1039 0964 0984 0949 1016

Tier 9 1038 1221 0957 1209

Tier 10 1063 1039 0935 0946

Tier 11 1020 1934 1192 1030

Tier 12 1007 1266 0770

Tier 13 1063 0618

Tier 14 0935

MW 1056 1009 1081 0984 0983

SEM 0009 0004 0033 0010 0012

Test nsa ns

b nsc ns

d

lt0001e 0001

f lt0001g lt0001

h lt0001i

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabellenanhang

58

Tab 7-4 Gewichtsentwicklung der Kontrollgruppen 1-5

KG1 KG2 KG3 KG4 KG5

Tier 1 1308 1311 2255 1836 1717

Tier 2 1397 1269 1408 1872 1672

Tier 3 1332 1318 1471 1134 1598

Tier 4 1285 1225 1642 1206 1621

Tier 5 1331 1189 1828 1512 1896

Tier 6 1341 1203 1946 1339 1746

Tier 7 1361 0981 1788 1326 1589

Tier 8 1290 1105 1806 1411 1856

Tier 9 1109 1090 1560 1380 1389

Tier 10 1128 1094 1526 1432 1406

Tier 11 1537

MW 1288 1179 1706 1445 1649

SEM 0010 0011 0023 0024 0017

Test 0029a 0025

b 0043c ns

d

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Tabellenanhang

59

Tab 6-5Nebenwirkungen von Gefitinib [47]

Nebenwirkungen nach Systemorganklassen und Haumlufigkeit Stoffwechsel- und Ernaumlhrungsstoumlrungen Sehr haumlufig Anorexie leicht oder

mittelschwer (CTC-Grad 1 oder 2)

Augenerkrankungen Haumlufig Konjunktivitis Blepharitis und

trockene Augen hauptsaumlchlich

leicht (CTC-Grad 1) Gelegentlich Hornhauterosion reversibel und

manchmal verbunden mit

anormalem Wimpernwachstum Keratitis (012 )

Gefaumlszligerkrankungen Haumlufig Haumlmorrhagie wie Nasenbluten

und Haumlmaturie Erkrankungen der Atemwege des Brustraums und Mediastinums

Haumlufig Interstitielle Lungenerkrankung (13 ) oft schwer (CTC-Grad 3-4) uumlber Todesfaumllle wurde

berichtet Erkrankungen des Gastrointestinaltrakts Sehr haumlufig Durchfall hauptsaumlchlich leicht

oder mittelschwer (CTC-Grad 1

oder 2)

Erbrechen hauptsaumlchlich leicht

oder mittelschwer (CTC-Grad 1

oder 2)

Uumlbelkeit hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Stomatitis hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Haumlufig Dehydratation als Folge von

Durchfall Uumlbelkeit Erbrechen

oder Appetitlosigkeit

Mundtrockenheit hauptsaumlchlich

leicht (CTC-Grad 1)

Gelegentlich Pankreatitis gastrointestinale Perforation

Leber- und Gallenerkrankungen Sehr haumlufig Erhoumlhungen der

Alaninaminotransferase

hauptsaumlchlich leicht bis

mittelschwer Haumlufig Erhoumlhungen der

Aspartataminotransferase

hauptsaumlchlich leicht bis

mittelschwer Erhoumlhungen des

Gesamtbilirubins hauptsaumlchlich

leicht bis mittelschwer

Gelegentlich Hepatitis

Tabellenanhang

60

Erkrankungen der Haut und des Unterhautzellgewebes

Sehr haumlufig Hautreaktionen hauptsaumlchlich

leicht bis mittelschwer (CTC-Grad 1 oder 2) pustuloumlser Ausschlag manchmal juckend mit trockener Haut einschlieszliglich Hautfissuren erythematoumls

Haumlufig Nagelstoumlrungen Alopezie

Gelegentlich Allergische Reaktionen unter

anderem Angiooumldem und

Urtikaria Selten Bulloumlse Reaktionen

einschlieszliglich toxisch epidermaler Nekrolyse Stevens-Johnson-Syndrom und Erythema multiforme Kutane Vaskulitis

Erkrankungen der Nieren und Harnwege Haumlufig Asymptomatische Erhoumlhung der Kreatininwerte im Blut Proteinurie Zystitis

Selten Haumlmorrhagische Zystitis Allgemeine Erkrankungen und Beschwerden am Verabreichungsort

Sehr haumlufig Asthenie hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Haumlufig Pyrexie Die Haumlufigkeit von UAWs die mit abnormalen Aumlnderungen eines Laborwerts

zusammenhaumlngen wurde auf Basis der Patienten ermittelt bei denen sich der

entsprechende Laborwert mindestens um 2 oder mehr CTC-Grade (bezogen auf den

basalen Laborwert) geaumlndert hat

Dieses Ereignis kann zusammen mit anderen Formen von

Dehydratisierungserscheinungen auftreten (hauptsaumlchlich Hautreaktionen) die bei

IRESSA beobachtet wurden

Die Gesamthaumlufigkeit der unerwuumlnschten Ereignisse mit allergischen Reaktionen

betrug nach der zusammengefassten Analyse der ISEL- INTEREST- und

IPASS-Studien 15 (36 Patienten) Vierzehn der 36 Patienten wurden aus der

gemeldeten Haumlufigkeit ausgeschlossen da es in den Meldungen Hinweise auf

eine nicht-allergische Aumltiologie gab oder darauf dass die allergische Reaktion

die Folge einer Therapie mit einem anderen Arzneimittel war

Dies schlieszligt einzelne Berichte von Leberversagen ein das in einigen Faumlllen

toumldlich verlief

Abkuumlrzungsverzeichnis

61

8 Abkuumlrzungsverzeichnis

microl Mikroliter

Abb Abbildung

ABC avidin-biotin-complex

AKT aktivierte Protein Kinase B

ATP Adenosintriphosphat

BCLC Bacelona Liver Cancer Clinic

BrdU Bromodesoxyuridin

bzw beziehungsweise

CCF clear cell foci

CIS China integrated score

cm Zentimeter

d der

DAB 33-Diaminobenzidin

dh das heiszligt

DNA Desoxyribonucleic acid

EGF Epidermal Growth Factor

EGF-R EGF-Rezeptor

Fa Firma

FAH foci of altered hepatocytes

g Gramm

GSF glycogen storing foci

h Stunde

HCA Hepatozellulaumlres Adenom

HCC Hepatozellulaumlres Karzinom

HE Haumlmatoxylin- Eosin- Faumlrbung

HG Hauptgruppe

HPLC high performance liquid chromatographie

IGF-1R Insulin-Like Growth Factor Receptor 1

GLUT Glukosetransporter

JAK Januskinase

kg Kilogramm

Abkuumlrzungsverzeichnis

62

KG Kontrollgruppe

MAPK mitogen activated protein kinase

mg Milligramm

ml Milliliter

mm Millimeter

mTOR mechanistic Target of Rapamycin

MW Mittelwert

NaCl Natriumchlorid

NaHCO3 Natriumhydrogencarbonat

NNM N- Nitrosomorpholin

ns nicht signifikant

PAS Periodic acid-Schiff reaction

PDGF-R-β Platet Derived Growth Factor-Rezeptor-β

PEI Perkutane Ethanol- Instillation

PI3K Phosphoinositide 3- Kinase

PST Performance- Status

RAF-Kinase Ras-activated factor-Kinase

Ras Rat sarcoma

RFA Radiofrequenzablation

RNA Ribunuclied acid

SEM Standard error of the mean

STAT Signal Transducers and Activators of Transcription

TACE transarterielle Chemoembolisation

TGF-α Transforming Growth Factor alpha

TRIS Tris(hydroxymethyl)-aminomethan

ua unter anderem

UAW Unerwuumlnschte Arzneimittelwirkung

VEGF-R Vascular Endothelial Growth factor-Rezeptor

vgl vergleiche

zB zum Beispiel

Danksagung

63

9 Danksagung

Besonderer Dank gilt Herrn Professor Dr med F Dombrowski fuumlr die Uumlberlassung

des Themas und die Moumlglichkeit diese Arbeit an seinem Institut durchzufuumlhren Mit

seiner Unterstuumltzung war es moumlglich ein Gerhard- Domagk- Stipendium der Ernst-

Moritz- Arndt- Universitaumlt zu erhalten An dieser Stelle moumlchte ich mich auch

rechtherzlich bei der Stipendienvergabekommission bedanken Meinen Doktoranden-

Kollegen moumlchte ich fuumlr die Bereitschaft danken jederzeit bei der Versorgung der

Ratten und Mithilfe bei den experimentellen Versuchen zur Verfuumlgung zu stehen Der

Tierpflegerin Frau Zimak sowie den medizinisch-technischen Assistenten des Instituts

danke ich fuumlr die Versorgung der Tiere und die Anfertigung der histologischen und

immunhistochemischen Schnitte Nicht zuletzt danke ich Frau Dr F Steinmuumlller und

Frau Dr S Ribback fuumlr die Betreuung und kritische Auseinandersetzung mit meiner

Doktorarbeit

Page 4: Die Inhibition von TGF-a bei der Hepatokarzinogenese nach ... · RFA und transarterielle (Chemo-)Embolisation= TAE/ TACE) zur Verfügung. Da die Diagnose jedoch häufig erst in einem

4

33 Praumlneoplastische Leberherde 32

34 Proliferationsaktivitaumlt 32

35 Abbildungen 36

4 Diskussion 42

41 Die Transplantate und deren Effekte auf das benachbarte Leberparenchym 42

42 Blutglukose und Gewichtsentwicklung der Tiere 42

43 Proliferationsindex 43

5 Zusammenfassung 46

6 Literaturverzeichnis 48

7 Tabellenanhang 55

8 Abkuumlrzungsverzeichnis 61

10 Danksagung 63

Einleitung

5

1 Einleitung

Das hepatozellulaumlre Karzinom (HCC) ist weltweit einer der haumlufigsten malignen

Tumoren Es ist das fuumlnfthaumlufigste Karzinom und die zweithaumlufigste krebsbedingte

Todesursache bei Maumlnnern Sie sind um mehr als das Doppelte betroffen als Frauen Bei

Frauen ist das HCC die siebenthaumlufigste Krebserkrankung und die sechsthaumlufigste

krebsbedingte Todesursache Im Jahre 2008 traten weltweit etwa 748300

Neuerkrankungen auf wovon 695900 verstarben Somit entspricht die Mortalitaumlt in

etwa der Morbiditaumlt [1] Der Groszligteil der Patienten erkrankt jenseits des 65

Lebensjahres Unter Betrachtung der geographischen Verteilung sind es vor allem die

Entwicklungslaumlnder in denen eine Haumlufung der Erkrankungen festzustellen ist darunter

vor allem West- und Zentralafrika Suumld- und Ostasien Aber auch in Europa

Nordamerika Australien und Japan wurde in den letzten 20 Jahren ein steter Anstieg

beobachtet Hier liegt dem HCC in uumlber 90 der Faumllle eine Leberzirrhose zu Grunde

Diese Assoziation ist in Asien und Afrika weniger haumlufig was darauf hindeutet dass

zusaumltzlich haumlufig andere Lebergrunderkrankungen zugrunde liegen Neben der

Leberzirrhose sind die Risikofaktoren fuumlr die Entstehung des HCC im Wesentlichen

viral (Infektionen mit Hepatitis B- oder C- Virus) toxisch (Aflatoxin Alkoholabusus)

metabolisch (Diabetes Mellitus Typ 2) angeboren (Haumlmochromatose Morbus Wilson

Mukoviszidose Alpha-1-Antitrypsin-Mangel Porphyrie usw) oder autoimmun bedingt

[2]

Entscheidend fuumlr die Prognose sind unter anderem Tumorlast Komorbiditaumlten

Leberfunktion und das Vorhandensein von Symptomen Ebenso spielen geographische

Unterschiede eine wesentliche Rolle insbesondere zwischen der westlichen und der

asiatisch-pazifischen Region Auf Grund dessen konnte bisher noch kein

allgemeinguumlltiger Standard fuumlr die Therapie entwickelt werden [3] Fuumlr eine individuelle

Therapiestratifizierung wird haumlufig der Barcelona Liver Cancer Clinic (BCLC)- Score

genutzt (siehe Abb 1) [4] Entscheidende Parameter sind hierbei Tumorstadium

Leberfunktion und Allgemeinzustand des Patienten

Einleitung

6

Abbildung 1 Barcelona Liver Cancer Clinic (BCLC)- Score zur Stadieneinteilung

und Behandlungsoptionen des HCC [4]

Abhaumlngig von dem Allgemeinzustand des Patienten sowie der Anzahl Groumlszlige und Lokalisation des

Tumors stehen fuumlr die Behandlung des HCC chirurgische (Resektion Lebertransplantation) sowie

nichtchirurgische Therapieverfahren (bspw perkutane Ehtanolinjektion= PEI Radiofrequenzablation=

RFA und transarterielle (Chemo-)Embolisation= TAE TACE) zur Verfuumlgung

Da die Diagnose jedoch haumlufig erst in einem fortgeschrittenem Stadium gestellt wird

stehen potentiell kurative Verfahren (ua Resektion Lebertransplantation

Radiofrequenzablation) nicht mehr zur Verfuumlgung Ein palliatives Therapiekonzept ist

beispielsweise die transarterielle Chemoembolisation (TACE) welche vor allem bei

einem multifokalen Wachstum zum Einsatz kommt Systemische Chemotherapien (wie

zB Cisplatin Doxorubicin) erzielten keine hohen Ansprechraten bzw brachten in

fortgeschrittenen Tumorstadien keinen Uumlberlebensvorteil sodass es bis vor ein paar

Jahren noch keine etablierte Therapie gab

Durch ein besseres Verstaumlndnis der Hepatokarzinogenese va auf molekularer Ebene

konnten neue Substanzen wie Sorafenib in der palliativen Therapie des HCC in

geringem Maszlige erfolgreich eingesetzt werden

Einleitung

7

Sorafenib ein oraler Multikinaseinhibitor hemmt zum Beispiel die Ras-activated factor-

Kinase (Raf-1) welches in enger Wechselwirkung mit dem Signalprotein Rat sarcoma

(Ras) steht und das Zellwachstum foumlrdert Wird dies unterbunden kann der Kreislauf

der permanenten Zellteilung unterbrochen werden Auch andere Rezeptoren (siehe Abb

2) wie die der Tyrosinkinase Vascular Endothelial Growth Factor receptor (VEGF-R)

und des Platelet Derived Growth Factor receptor (PDGF-R-β) werden durch dieses

Medikament blockiert sodass die Zelle durch die Antiangiogenese nicht mehr

ausreichend mit Naumlhrstoffen versorgt werden kann [5]

Abbildung 2 Aktivierte Wachstumsfaktoren des HCC und Angriffspunkte von

Sorafenib (Sf)

Durch die Stimulierung des EGF-R (beispielsweise durch TGF-α) kommt es zur Aktivierung der

Signalkaskade RasRaf-1 Dadurch wird die Produktion neuer Stimulationsfaktoren im Nukleus angeregt

sodass ein Kreislauf des permanenten Zellwachstums entsteht Gleichzeitig wird die Angioneogenese

durch Liganden wie PDGF und VEGF stimuliert Sorafenib (Sf) hemmt somit mehrere Kinasen die fuumlr

das Tumorwachstum eine entscheidende Rolle spielen [6]

Einleitung

8

11 Praumlneoplasien der Leber

Praumlneoplastische hepatozellulaumlre Laumlsionen sogenannte foci of altered hepatocytes

(FAH) sind phaumlnotypisch veraumlnderte Hepatozyten Diese sind noch keine Tumoren

entwickeln sich aber in der experimentellen Karzinogenese der Ratte der Maus bei

Voumlgeln Fischen und Murmeltieren von benignen weiter zu malignen Neoplasien [7]

Sie gehen dem Auftreten von hepatozellulaumlren Adenomen und Karzinomen in der

experimentellen Karzinogenese lange voraus Diese Veraumlnderungen koumlnnen chemisch

viral physikalisch und hormonell ausgeloumlst werden Kleine Hepatozytengruppen mit

exzessiver Glykogenspeicherung sogenannte glycogen storing foci (GSF) sind unter

den FAH die fruumlhesten Veraumlnderungen welche sich in der azinaumlren Architektur des

Lebergewebes integriert haben [7 8] Die exzessive Glykogenspeicherung ist ua

Folge einer verminderten Aktivitaumlt des glukoneogenetischen Enzyms Glukose-6-

Phosphatase Ebenso kommt es zu einer Beeinflussung weiterer Stoffwechselwege

wobei vor allem Enzyme der Glykolyse und der Fettsaumluresynthese sowie verschiedene

intrazellulaumlre Signaltransduktionswege beeinflusst werden [9]

Beispielsweise sind Aktivierungen der Protein Kinase B mechanistic Target of

Rapamycin (AKTmTOR) und rat sarcoma mitogen aktivierte Proteinkinase

(RasMAPK) Signaltransduktionswege sowohl in dem Rattenmodell der Insulin-

induzierten Hepatokarzinogenese als auch beim menschlichem HCC und in humanen

GSF nachgewiesen worden [10]

12 Inseltransplantation und hepatozellulaumlres Karzinom

Die Transplantation von Bauchspeicheldruumlsengewebe hat eine lange Tradition Ende

des 19 Jahrhunderts erfolgten die ersten Versuche noch vor der Entdeckung des

Insulins durch den deutschen Arzt Bernhard Naunyn [11]

Dabei ist die portal-embolische Pankreasinseltransplantation bei Streptozotocin-

diabetischen Ratten das am meisten untersuchte Inseltransplantationsmodell (s Abb 3)

Morphologische Untersuchungen zeigten dass die intrahepatische Transplantation

ideale Bedingungen fuumlr die Inseln darstellte Die direkte intravaskulaumlre Lage und die

Doppelversorgung der Leber uumlber das venoumlse Blut der Pfortader und die Leberarterien

fuumlhrten zu einer deutlich houmlheren Uumlberlebensrate der Inseln als in anderen Organen

Einleitung

9

Nach 11 Tagen bildeten sich Anastomosen zwischen dem Gefaumlszligsystem der

Pankreasinseln und dem der Leber aus [12] Die zunaumlchst ruhende Insulinproduktion

wurde binnen der ersten 24 Stunden nach der Transplantation zur Regulation des

Blutzuckerspiegels wieder aufgenommen Ist eine genuumlgend hohe Anzahl vitaler

Pankreasinseln (n=1000-2000) verpflanzt worden war die diabetische Stoffwechsellage

nach der Transplantation dauerhaft ausgeglichen [13 14 15] In anderen Experimenten

stellte sich heraus dass eine geringe Anzahl an verpflanzten Pankreasinseln (nlt500) das

diabetische Syndrom (Hyperglykaumlmie Polydipsie Diarrhoe) gebessert aber nicht

vollstaumlndig behoben hat Waumlhrend sich die β-Zellen verpflanzter Inseln groszliger

Stuumlckzahl elektronenmikroskopisch nicht von denen normaler im Pankreas gelegener

Inseln unterschieden waren bei den β-Zellen im Versuch mit niedriger Stuumlckzahl eine

Degranulation und eine Vermehrung des rauen und glatten endoplasmatischen

Retikulums der Transplantate sichtbar Dies entspricht einer gesteigerten Synthese und

Sekretion von Insulin [13 14 15] Die Menge des Insulins bezogen auf die

Gesamtkoumlrpermasse war jedoch so gering dass eine leicht abgemilderte

Hyperglykaumlmie bestehen blieb und damit eine staumlndige Stimulation der β -Zellen der

transplantierten Inseln unterhalten wurde Alle Hepatozyten der im Abstromgebiet der

Inseltransplantate gelegenen Leberazini waren somit hohen Glukose- und gleichzeitig

Insulinkonzentrationen ausgesetzt und zeigten eine vermehrte Glykogen- und

Fettspeicherung

Es fand sich weiterhin eine Verstaumlrkung der Proliferation und der apoptotischen

Elimination der Hepatozyten [13 16 17] Die Herde gleichen praumlneoplastischen

chemisch-induzierten Leberherden nicht nur hinsichtlich ihrer Morphologie und ihres

Proliferationsverhaltens sondern auch in ihrer Enzymausstattung [14 18] In

Langzeitexperimenten entwickelten auch sie sich zu Adenomen und Karzinomen

weiter

Die Karzinogenese wird als Mehrstufenmodell gesehen und besteht aus der Initiation

Promotion und Progression Der Initiation (Ausloumlsung) liegt eine genetische

Veraumlnderung zugrunde Die Zellen unterscheiden sich von ihrem umliegenden Gewebe

Im zweiten Schritt der Promotion (Foumlrderung) steht die Krebsentwicklung im

Vordergrund Die genetisch veraumlnderte Zelle erfaumlhrt einen ununterbrochenen

Wachstumsreiz und erkennt eigene Zellgrenzen nicht mehr an Diese Phase ist

reversibel

Einleitung

10

Die Progression (Steigerung) stellt die 3 Stufe dar Sie ist durch die eigentliche maligne

Transformation gekennzeichnet Die Zelle teilt sich ohne Unterbrechung und ist

immortal geworden Im Verlauf kommt es zu einer Entdifferenzierung und zur

Metastasenbildung [19]

Abbildung 3 Pankreasinseltransplantationsmodell bei diabetischen Ratten

(Skizze Prof Dr med Dombrowski)

Die Pankreasinseln (rote Dreiecke) gelangen uumlber den Pfortaderhauptast in Portalvenen der

Portalfelder (Blutfluss entlang der Pfeile) Ein lokaler Hyperinsulinismus entsteht im Abstromgebiet der

Transplantate (rote Pfeile) von der Azinuszone 1 in Richtung der Zone 3

13 Der Epidermal Growth Factor Receptor Transforming Growth Factor α

Die Epidermal Growth Factor- Rezeptoren (EGF-R) findet man in einer

unterschiedlichen Konzentration und Kombination in einer Vielzahl von Geweben

Epitheliale mesenchymale sowie neuronale Zellen sind in der Lage dieses

Einleitung

11

Transmembranmolekuumll zu exprimieren einzig die Zellen des haumlmatopoetischen

Systems zeigen keine EGF-R-Expression Durch die Stimulation des Rezeptors wird

eine Signalkaskade in Gang gesetzt die eine fundamentale Rolle in der Entwicklung

Proliferation und Differenzierung der Zellen spielt [20]

Der EGF-Rezeptor gehoumlrt zur Familie der ErbB-Proteine (s Abb 4) Ihnen gemeinsam

ist der dreiteilige Aufbau aus einer extrazellulaumlren Domaumlne mit der

Ligandenbindungsstelle einem transmembranen Segment und einer intrazellulaumlren

Tyrosinkinase [27] Liganden sind der Epidermal Growth Factor (EGF) sowie der

Transforming Growth Factor alpha (TGF-α) der eine groszlige Rolle in der

Hepatokarzinogenese spielt [28 29] Es konnte in verschiedenen Arbeiten gezeigt

werden dass es zu einer Uumlberexpression der TGF-α- und EGF- messenger RNA

(mRNA) in der zirrhotischen Leber und beim HCC kommt [23 24 25 26]

TGF-α wird von den Hepatozyten gebildet und fungiert als autokriner Faktor waumlhrend

der Regeneration der Leber [21 22] Im Falle einer Bindung kommt es zu einer

Rezeptordimerisierung mit anschlieszligender Autophosphorylierung spezifischer

Tyrosinreste Diese setzen weitere Bindungsstellen fuumlr Adapterproteine frei welche

Signalplattformen aufbauen an die weitere Effektormolekuumlle beziehungsweise Enzyme

binden koumlnnen (MAPK- den JanuskinaseSignal Transducers and Activators of

Transcription =JakSTAT- Signalweg oder den anti-apoptotischen Phosphoinositid-3-

Kinase (PI3-) Kinase-Weg ) [20]

Bereits 1979 konnte man im Tierversuch zeigen dass EGF Zellen stimuliert sodass

diese verstaumlrkt wachsen [30] Fehlen diese stimulatorischen Signale ist es gesunden

Zellen nicht moumlglich zu proliferieren Tumorzellen hingegen sind uumlberwiegend

unabhaumlngig von einer exogenen Wachstumsstimulation [31] Im HCC und in

bestimmten epithelialen Tumorerkrankungen werden erhoumlhte EGF-R-Spiegel gefunden

sowie teilweise auch mutierte hyperaktive Formen des EGF-R Dazu zaumlhlen zB nicht

kleinzellige Lungenkarzinome

Ein zweiter Weg die eigene Proliferation der Krebszellen anzutreiben ist die

Moumlglichkeit Wachstumsfaktoren zu synthetisieren Diesen Prozess findet man

beispielsweise in Glioblastomen und Sarkomen die Platet Derived Growth Factor

(PDGF) und TGF-a produzieren [32] Des Weiteren sind viele Krebszellen in der Lage

im Falle einer deregulierten Expression von Rezeptoren hypersensibel gegenuumlber

Wachstumsfaktoren zu sein Ein Beispiel hierfuumlr ist der HER2neu-Rezeptor der in

Mammakarzinomen uumlberexprimiert ist [33]

Einleitung

12

Die haumlufige Uumlberexpression in Korrelation mit einer schlechten Prognose macht den

EGF-R zu einem relevanten Zielprotein in der Tumortherapie [34]

Abbildung 4 Therapeutische Moumlglichkeiten der Inhibition des EGF-R und des

HER2neu-Rezeptors (Abb modifiziert nach Krejsa et al)

Diese Graphik verdeutlicht die Inhibition wichtiger Tyrosinkinasen aus der Familie der ErbB- Proteine

(EGF-R und HER2neu) welche in verschiedenen Tumorgeweben uumlberexprimiert sind Die Hemmung

erfolgt zB uumlber eine Ligandenbindung (Cetuximab) oder uumlber eine kompetitive Beeinflussung der

Tyrosinkinaseaktivitaumlt (Gefitinib) Durch die Beeintraumlchtigung der nachgeschalteten Signalkaskaden

wie beispielsweise die der Phosphoinositide 3- Kinase (PI3K) AKT und der Mitogen-activated protein

Kinase (MAPK) kann somit ein Einfluss auf die Angioneogenese und die Zellproliferation genommen

werden [ 35]

Einleitung

13

14 Gefitinib

Das niedermolekulare Chinazolinderivat Gefitinib (AstraZeneca Macclesfield UK)

gehoumlrt mit einer Masse von unter 600 Kilodalton zu den sogenannten bdquosmall

moleculesldquo Es wird oral verabreicht und inhibiert selektiv den EGF-R indem es die

nachgeschaltete Signaltransduktion durch die fehlende Autophosphorylierung

unterbindet [36 37 40] Dabei blockiert es die intrazellulaumlre Tyrosinkinase des EGF-R

indem es mit Adenosintriphosphat (ATP) um das katalytische Zentrum der

Bindungsstelle konkurriert [38] Dies ist moumlglich da Gefitinib dem ATP strukturell

aumlhnlich ist Durch die Blockierung der EGF-R-Aktivitaumlt konnte experimentell die HCC-

Entstehung in zirrhotischen Rattenlebern gemindert werden [41] Gefitinib findet

aktuell Anwendung in der Behandlung des nicht kleinzelligen Lungenkarzinoms mit

EGF-R-Uumlberexpression [42]

15 Fragestellung

Meist entstehen humane HCC innerhalb einer Leberzirrhose Jedoch koumlnnen hormonelle

Stimuli wie Oumlstrogene Androgene und Insulin ebenfalls Risikofaktoren fuumlr die

Entstehung hepatozellulaumlrer Tumoren sein ohne dass zuvor eine Leberzirrhose betsteht

[14 43 44]

Meiner experimentellen Arbeit liegt die metabolische (insulinvermittelte)

Hepatokarzinogenese zugrunde Erste Schritte der Krebsentstehung nach der

Inselzelltransplatation sind durch die lokale Insulinwirkung als Wachstumsstimulus

erklaumlrbar Durch das hohe Glukose- und Insulinangebot zeigten die Hepatozyten im

Abstromgebiet der Pankreasinseln eine vermehrte Glykogen- und Fettspeicherung und

schlieszliglich eine erhoumlhte Proliferationsaktivitaumlt

Weiterhin findet sich eine Uumlberexpression von EGF-R und TGF-α in diesen

praumlneoplastischen Herden nach Inselzelltransplantation Die Relevanz dieser

Heraufregulation fuumlr die insulininduzierte Hepatokarzinogenese konnte bisher aber noch

nicht geklaumlrt werden

In dieser Arbeit soll der Frage nachgegangen werden ob durch eine Hemmung des

EGF-R mittels Gefitinib die Entstehung insulininduzierter praumlneoplastischer Leberherde

verringert und die Fortentwicklung zu hepatozellulaumlren Tumoren gehemmt oder

Material und Methode

14

verlangsamt werden kann Da allerdings die Arbeit auf einen Beobachtungszeitraum

von 6 Monaten begrenzt ist wird somit der hauptsaumlchlich der Effekt auf die Initiation

und Promotion der Karzinogenese untersucht

2 Material und Methode

21 Die Versuchstiere und ihre Haltung

Als Versuchstiere dienten maumlnnliche Lewis-Ratten mit einem Koumlrpergewicht zwischen

180 und 220g welche von Harlan Winkelmann (Borchen Deutschland) bezogen

wurden Die Ratten wurden jeweils zu zweit in einem Kaumlfig (Makrolon Typ 3 Ebeco)

bei einer Zimmertemperatur von 20-22⁰ C und einem Tag-Nacht-Rhythmus von 12

Stunden gehalten Die Tiere hatten freien Zugang zu Futter und Leitungswasser

Die dieser Arbeit zu Grunde liegenden tierexperimentellen Untersuchungen wurden

beim Landesamt fuumlr Landwirtschaft Lebensmittelsicherheit und Fischerei

Mecklenburg-Vorpommern beantragt und von dieser gemaumlszlig sect 8 Abs 1 des

Tierschutzgesetzes genehmigt Die Durchfuumlhrung der hierzu erforderlichen Eingriffe

wurde mir gemaumlszlig sect 9 Abs 1 Satz 4 des Tierschutzgesetzes behoumlrdlich genehmigt

22 Versuchsgruppen (s auch Tab 1)

Hauptgruppe 1 8 maumlnnliche Ratten die einen Diabetes mellitus durch

Streptozotocininjektion entwickelt haben und denen portal-

embolisch Pankreasinseln transplantiert wurden In dieser

Gruppe erfolgte keine Gefitinibgabe Die Toumltung erfolgte nach 3

Wochen

Hauptgruppe 2 12 maumlnnliche Ratten die einen Diabetes mellitus durch

Streptozotocininjektion entwickelt haben und denen portal-

embolisch Pankreasinseln transplantiert wurden Diese Gruppe

erhielt zwei Wochen vor dem geplanten Toumltungszeitpunkt

Gefitinib taumlglich oral Die Toumltung erfolgte nach 3 Wochen

Hauptgruppe 3 10 maumlnnliche Ratten die einen Diabetes mellitus durch

Streptozotocininjektion entwickelt haben und denen portal-

Material und Methode

15

embolisch Pankreasinseln transplantiert wurden In dieser

Gruppe erfolgte keine Gefitinibgabe Die Toumltung erfolgte nach 6

Monaten

Hauptgruppe 4 14 maumlnnliche Ratten die einen Diabetes mellitus durch

Streptozotocininjektion entwickelt haben und denen portal-

embolisch Pankreasinseln transplantiert wurden Diese Gruppe

erhielt zwei Wochen vor dem geplanten Toumltungszeitpunkt

Gefitinib taumlglich oral Die Toumltung erfolgte nach 6 Monaten

Hauptgruppe 5 12 maumlnnliche Ratten die einen Diabetes mellitus durch

Streptozotocininjektion entwickelt haben und denen portal-

embolisch Pankreasinseln transplantiert wurden Diese Gruppe

erhielt drei Monate vor dem geplanten Toumltungszeitpunkt

Gefitinib taumlglich oral Die Toumltung erfolgte nach 6 Monaten

Kontrollgruppe 1 10 maumlnnliche Ratten die keinen Diabetes mellitus haben und

nicht transplantiert wurden In dieser Gruppe erfolgte keine

Gefitinibgabe Die Toumltung erfolgte nach 3 Wochen

Kontrollgruppe 2 10 maumlnnliche Ratten die keinen Diabetes mellitus haben und

nicht transplantiert wurden Diese Gruppe erhielt zwei Wochen

vor dem geplanten Toumltungszeitpunkt Gefitinib taumlglich oral

appliziert Die Toumltung erfolgte nach 3 Wochen

Kontrollgruppe 3 11 maumlnnliche Ratten die keinen Diabetes mellitus haben und

nicht transplantiert wurden In dieser Gruppe erfolgte keine

Gefitinibgabe Die Toumltung erfolgte nach 6 Monaten

Kontrollgruppe 4 10 maumlnnliche Ratten die keinen Diabetes mellitus haben und

nicht transplantiert wurden Diese Gruppe erhielt zwei Wochen

vor dem geplanten Toumltungszeitpunkt Gefitinib taumlglich oral

appliziert Die Toumltung erfolgte nach 6 Monaten

Kontrollgruppe 5 10 maumlnnliche Ratten die keinen Diabetes mellitus haben und

nicht transplantiert wurden Diese Gruppe erhielt drei Monate

vor dem geplanten Toumltungszeitpunkt Gefitinib taumlglich oral

appliziert Die Toumltung erfolgte nach 6 Monaten

Material und Methode

16

Tabelle 1 Schematische Darstellung des Versuchsaufbaus der Haupt- und

Kontrollgruppen

Wochen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

Hauptgruppe 1

Hauptgruppe 2

Hauptgruppe 3

Hauptgruppe 4

Hauptgruppe 5

Kontrollgruppe 1

Kontrollgruppe 2

Kontrollgruppe 3

Kontrollgruppe 4

Kontrollgruppe 5

Gefitinib fuumlr 2 Wochen 20mgkg 3 Monate 10mgkg

23 Applikation von Gefitinib

Uumlber zwei Wochen wurde per Schlundsonde Gefitinib in einer Dosierung von 20mgkg

Koumlrpergewicht oral gegeben Durch die bei den Versuchstieren beobachtete Toxizitaumlt

wurde die Dosierung ab einer Applikationsdauer von 3 Monaten entsprechend

angepasst (10mgkg Koumlrpergewicht)

24 Streptozotocingabe und Blutglukosemessung

Streptozotocin wurde einmalig gewichtsadaptiert mit einer Dosis von 80mg kg

Koumlrpergewicht subcutan injiziert Die erste Blutglukosemessung erfolgte am dritten Tag

nach der Streptozotocingabe und wurde mit dem Messgeraumlt und Teststreifen von

ACCU-CHEKreg durchgefuumlhrt Ab einem Wert von 167 mmolL bzw 300mgdL

Glukose galten die Ratten als hyperglykaumlmisch und diabetisch Wurde dieser

Schwellenwert nicht erreicht wurden die Ratten vom Experiment ausgeschlossen Die

Blutentnahme erfolgte aus der Schwanzspitze der Tiere Weitere Blutglukose- und

Gewichtsbestimmungen erfolgten am Tag der Transplantation sowie am ersten dritten

und achten postoperativen Tag danach monatlich

Material und Methode

17

25 Inseltransplantation

251 Praumlparation der Pankreasinseln

Die Pankreasinseln wurden aus gesunden Spendertieren der gleichen Zuchtlinie

gewonnen Diese Tiere wurden mit einem Gemisch aus Ketamin (100mgkg

Koumlrpergewicht) und Xylazin (4mgkg Koumlrpergewicht) nach intraperitonealer

Applikation narkotisiert Nach der Eroumlffnung des Abdomens wurde das Darmgekroumlse

seitlich verlagert Die freigelegte Aorta abdominalis wurde mit einer Kanuumlle (07mm)

punktiert und mit einem Gemisch aus isotoner Kochsalz (NaCl)- Loumlsung (09ig) und

Neutralrot (100mgL) retrograd mit ca 150- 200ml perfundiert Die Vena cava inferior

wurde zur Herstellung eines offenen Kreislaufs eroumlffnet Waumlhrend des Spuumllvorgangs

faumlrbte sich das Pankreas rosa und die Pankreasinseln intensiv rot an Somit konnte man

das Gewebe gezielt explantieren Das Pankreasgewebe von drei Spendertieren wurde in

Hanksloumlsung (pH 72 Hanksrsquo Balanced Salt Solution ohne NaHCO3 mit Phenolrot 10

pH 72 Biochrom AG) gesammelt und anschlieszligend mit Scherenschlaumlgen

zerkleinert Nach der Praumlparation wurde das Gewebe zusammen mit 5ml Hanksloumlsung

21mg Albumin und 45mg Kollagenase im Waumlrmeschrank auf einem Magnetruumlhrer bei

etwa 365⁰C fuumlr ca zehn Minuten verdaut Der genaue Zeitpunkt der Beendigung wurde

nach visueller Pruumlfung des Homogenisats festgelegt Im Anschluss daran wurde das

Gemisch in Zentrifugenroumlhrchen aufgeteilt die mit eiskalter Hanksloumlsung gefuumlllt waren

um die Kollagenaseaktivitaumlt zu stoppen und kraumlftig durchmischt Nach der

Sedimentation wurde der Uumlberstand abpipettiert und verworfen das Sediment mit

frischer Hanksloumlsung aufgefuumlllt und wiederum durchmischt Dieser Waschvorgang

wurde mindestens viermal wiederholt um die Kollagenase und die Zellfragmente zu

entfernen Somit wurden die durch das Neutralrot angefaumlrbten Pankreasinseln vom

restlichen Pankreasgewebe getrennt Unter dem Stereomikroskop wurden die

kirschroten Inseln mit Hilfe von Glaspipetten aufgesammelt und in einem separaten mit

Hanksloumlsung gefuumlllten Reagenzglas kollektiert Pro Tier wurden 400 bis 450

Pankreasinseln gesammelt und mit 05ml Hanksloumlsung in einer Spritze aufgeschwemmt

und transplantiert

Material und Methode

18

252 Intrahepatische Transplantation

Kurz vor der geplanten Transplantation wurde das Gewicht und die

Blutglukosekonzentration der Tiere bestimmt Um eine ausreichende Narkose zu

erlangen wurde den Tieren gewichtsadaptiert ein Gemisch aus Ketamin (80mgkg

Koumlrpergewicht) und Xylazin (4mgkg Koumlrpergewicht) intraperitoneal appliziert Nach

der Rasur des Operationsfeldes wurden die Tiere auf einen Operationstisch fuumlr Ratten

fixiert und das Operationsfeld mit 90igem Alkohol desinfiziert Die Laparatomie

erfolgte vom Sternum bis zur Linea alba Insgesamt wurde das Abdomen auf einer

Strecke von drei Zentimetern eroumlffnet und mit einem Lochtuch abgedeckt Das

Darmkonvolut wurde nach extraabdominal verlagert und mit einer warmen NaCl-

getraumlnkten Kompresse vor dem Austrocknen geschuumltzt Die Vena portae wurde

dargestellt und der Ast der den linken Leberlappen und die linke Haumllfte des

Mittellappens versorgt wurde kurzzeitig mit einer Gefaumlszligklemme abgeklemmt Die

zuvor gewonnenen Pankreasinseln wurden in einer 1ml Tuberkulinspritze zusammen

mit 05ml Hanksloumlsung aufgezogen die mit einer 05mm durchmessenden Kanuumlle

versehen war Damit wurde die Pfortader punktiert und die Loumlsung in den rechten Teil

der Leber (dh in den rechten Leberlappen in die rechte Haumllfte des Mittellappens in

den Processus caudatus und die Processus papillares) geschwemmt Die linke

Leberhaumllfte also der linke Leberlappen und die linke Haumllfte des Mittellappens blieben

frei von Transplantaten Die Gefaumlszligklemme wurde sofort nach der Transplantation

entfernt sodass die Abklemmzeit nicht mehr als 1 Minute betrug Nach Entfernen der

Punktionskanuumlle erfolgte die manuelle Druckkompression der Vena portae fuumlr ca zwei

bis drei Minuten um die Blutung zu stillen und im Anschluss das Entfernen der

Kompresse und das Reponieren des Darmkonvoluts Die Bauchdecke wurde mit einer

fortlaufenden Naht verschlossen und die Haut anschlieszligend geklammert Am Ende

erfolgte erneut eine Desinfektion der Wunde Postoperativ wurden die Tiere bis zum

Erwachen beobachtet Insgesamt dauerte die Narkose nicht laumlnger als 20 Minuten

Material und Methode

19

26 Praumlparation der Lebern

261 Markierung proliferierender Zellen

Die Bromdesoxyuridin (BrdU)-Applikation erfolgte bei der Haumllfte der Tiere einer

Gruppe eine Stunde vor dem Toumlten Dazu wurde 20mg BrdU in 2ml Kochsalz aufgeloumlst

und jeweils 1ml intraperitoneal und subkutan injiziert Um laumlngerfristige

Proliferationssteigerungen erkennen zu koumlnnen wurde der anderen Haumllfte der Tiere

BrdU mittels einer osmotischen Minipumpe uumlber einen Zeitraum von sieben Tagen vor

dem Toumltungszeitpunkt appliziert Dazu wurde die doppelte Dosis ebenfalls in 2ml

Kochsalzloumlsung aufgeloumlst und in die Pumpen gespritzt die ihren Inhalt gleichmaumlszligig an

die Umgebung abgaben sodass sich eine Tagesdosis von 572mg ergab Diese Pumpen

wurden den mit Ether-betaumlubten Ratten subkutan zwischen den Schulterblaumlttern

implantiert und der Hautschnitt mit Klammern versorgt BrdU wird von den

proliferierenden Zellen aufgenommen und in die neu synthetisierte DNA eingebaut Der

immunhistochemische Nachweis von BrdU erfolgt dann mit Hilfe eines

Primaumlrantikoumlrpers (s 271)

262 Probengewinnung und Gewebspraumlparation

Die Tiere wurden mit einer Uumlberdosis Ketamin (100mg kg Koumlrpergewicht) und

Xylazin (4mgkg Koumlrpergewicht) narkotisiert Das Abdomen wurde durch eine mediane

Laparotomie eroumlffnet und die Aorta abdominalis nach extraabdomineller Verlagerung

des Darmkonvoluts dargestellt Diese wurde mit einer Flexuumlle (22G) kanuumlliert Dadurch

konnten 5ml Blut in einer 5ml Spritze abgezogen werden Das Blut wurde zur

Serumgewinnung fuumlr 10 Minuten in einem Gerinnungsroumlhrchen zentrifugiert Das

Serumroumlhrchen wurde in einem Behaumllter mit fluumlssigem Stickstoff tiefgefroren und bei

-80⁰C gelagert Die liegende Flexuumlle wurde mit Klemmen in der Aorta abdominalis

fixiert Danach wurde der Blutkreislauf mit 200ml Spuumllloumlsung (Ringerloumlsung 4

Dextran 05 Procain pH 74) gespuumllt um das Blut aus den Gefaumlszligen zu entfernen

Dabei wurde ein offener Kreislauf geschaffen in dem die Vena cava inferior unterhalb

des Zwerchfells mit einer spitzen Schere durchtrennt wurde

Material und Methode

20

Nach Abklemmen der zufuumlhrenden Gefaumlszlige wurde der Mittellappen der Leber abgesetzt

und in einen linken und rechten Anteil getrennt Beide Mittellappenstuumlcke wurden in

2mm breite Stuumlcke geschnitten auf entsprechend gekennzeichnetes Filterpapier

gegeben und uumlber Methylbutan in fluumlssigem Stickstoff kryokonserviert Die rechte

Niere wurde nach dem Abklemmen der zufuumlhrenden Gefaumlszlige halbiert und ebenfalls in

Methylbutan eingefroren Die Lagerung der beiden Gewebe erfolgte bei -80⁰C

Im Anschluss wurde die Spuumllloumlsung durch eine Fixierloumlsung (3 Paraformaldehyd

05 Glutaraldehyd 4 Dextran) ersetzt Nach etwa 5 Minuten war eine gleichmaumlszligige

Perfusionsfixation erreicht sodass auch das restliche Lebergewebe sowie Schilddruumlse

linke Niere ein etwa 2cm langes Duumlnndarmsegment Gehirn und Hypophyse in Nachfix

(3 Paraformaldehyd) aufbewahrt werden konnte Herz Lunge Pankreas Milz und

Hoden wurden in 4igem Formaldehyd konserviert Der Zuschnitt der entnommenen

Organe erfolgte nach einer weiteren mindestens 24 stuumlndigen Fixierung Die gewonnene

Organe in einer aufsteigenden Alkoholreihe entwaumlssert und dann in Paraffin eingebettet

Von den Paraffinbloumlcken wurden 1-2microm dicke Serien der Lebern gefertigt

27 Morphologische Untersuchungen

Die transplantierten Pankreasinseln konnten mikroskopisch vom umgebenen

Lebergewebe sehr gut abgegrenzt werden Wie auch schon in der Abbildung 1

beschrieben fanden wir die Inseln innerhalb kleiner Pfortaderaumlste in der Mitte eines

Leberazinus (siehe auch Abb 9 A) Neben den Standardfaumlrbungen Haumlmatoxylin und

Eosin und der Periodsaumlure- Schiff- Reaktion wurden zusaumltzliche immunhistochemische

Reaktionen durchgefuumlhrt

Material und Methode

21

271 Protokolle der Immunhistochemie (BrdU)

- Paraffinschnitte 2microm Trocknung uumlber Nacht bei 60 Grad

- Antikoumlrper BrdU verduumlnnt mit Antikoumlrper- Verduumlnnungsloumlsung Fa Leica

(REFAR9352) HPLC minimum 99HPLC Sigma

ABC-Methode

1 Kochen des entparaffinierten Schnittes in Citratpuffer (Merck Darmstadt) (pH6)

im Schnellkochtopf uumlber 45 Minuten

2 Andauung durch 01ige Protease (Sigma Hamburg) 10 Minuten 37degC

3 Waschung mit TRIS-Puffer (Merck Darmstadt)

4 Kochen des Schnittes bei 70degC fuumlr 60 Minuten in 95igem Formamid (Roth

Karlsruhe)

5 Waschung mit TRIS-Puffer

6 Inkubation in 3iger Wasserstoffperoxidloumlsung (DAKO Hamburg) 30

Minuten

7 Inkubation in 20iger Schweinenormalserum (DAKO Hamburg) verduumlnnt mit

TRIS-Puffer

8 Inkubation mit dem gegen BrdU gerichteten Primaumlrantikoumlrper (150 Verduumlnnung

mit Antibody-Diluent beides DAKO Hamburg) uumlber Nacht

9 Weiterbehandlung mit LSAB+ Kits (DAKO Hamburg)

10 Waschung mit TRIS-Puffer

11 Inkubation mit biotinylierten Sekundaumlrantikoumlrpern (biotinylierter antiMaus IgG

DAKO LSAB+ Kit Peroxydase)

12 Waschung mit TRIS-Puffer

13 Zugabe von Streptavidin Peroxydase fuumlr 30 Minuten

14 Waschung mit TRIS-Puffer

15 Inkubation mit dem Farbstoff 10 Minuten

16 Unterbrechung der Reaktion durch vorsichtige Spuumllung mit Aqua destillata

17 PAS- bzw HE-Faumlrbung

18 Eindeckung (mit Roti Histokit Fa Rote)

Material und Methode

22

272 Protokolle der Immunhistochemie (TGF-α)

- Paraffinschnitte 2microm Trocknung uumlber Nacht bei 60 Grad

- Antikoumlrper TGFa Fa Calbiochem Konzentration 1100 verduumlnnt mit

Antikoumlrper-Verduumlnnungsloumlsung Fa Leica (REFAR9352)

Bearbeitung

1 Entparaffinierung uumlber Automaten mit Bond Dewax Solution (REF 35606)

2 Hitzevorbehandlung im Automaten pH 60

3 Peroxidase Blocking (im Nachweissystem REF DS9800) bdquoPolymer Refine

DABldquo dFaLeica) fuumlr 10 Minuten

4 Inkubation mit Primaumlr-AK fuumlr 60 Minuten

5 Post Primary (im Nachweissystem dFaLeica) fuumlr 10min

6 Polymer (Nachweissystem) 30 Minuten

7 DAB (33-Diaminobenzidin) Nachweissystem 20 Minuten

8 Gegenfaumlrbung mit Haumlmalaun (Nachweissystem) 8 min

9 Entwaumlssern in aufsteigender Alkoholreihe gefolgt von Xylol

10 Eindecken mit Roti-Histokit (FaRoth)

Material und Methode

23

273 Protokolle der Immunhistochemie (EGF-R)

- Paraffinschnitte 2microm Trocknung uumlber Nacht bei 60 Grad

- Antikoumlrper EGFR Fa Leica Konzentration 150 verduumlnnt mit Antikoumlrper-

Verduumlnnungsloumlsung Fa Leica (REFAR9352)

Bearbeitung

1 Bearbeitung im Vollautomat der Fa Leica bdquoBOND Max

2 Entparaffinierung uumlber Automaten mit Bond Dewax Solution (REF 35606)

3 Hitzevorbehandlung im Automaten pH 90

4 Peroxidase Blocking (im Nachweissystem REF DS9800) bdquoPolymer Refine

DABldquo d Fa Leica) fuumlr 10 Minuten

5 Inkubation mit Primaumlr-AK fuumlr 60 Minuten

6 Post Primary (im Nachweissystem d Fa Leica) fuumlr 10 Minuten

7 Polymer (Nachweissystem) 30 Minuten

8 DAB (33-Diaminobenzidin) Nachweissystem 20 Minuten

9 Gegenfaumlrbung mit Haumlmalaun (Nachweissystem) 8 min

10 Entwaumlssern in aufsteigender Alkoholreihe gefolgt von Xylol

11 Eindecken mit Roti-Histokit (Fa Roth)

Material und Methode

24

274 Protokolle der Immunhistochemie (Insulin)

- Paraffinschnitte 2microm Trocknung uumlber Nacht bei 60 Grad

- Antikoumlrper Insulin (Fa Leica Menarini Konzentration 1300 verduumlnnt mit

Antikoumlrper- Verduumlnnungsloumlsung Fa Leica (REFAR9352)

- Vollautomat der Fa Leica bdquoBOND Maxldquo

Bearbeitung

1 Entparaffinierung uumlber Automaten mit Bond Dewax Solution (REF 35606)

2 Peroxidase Blocking (im Nachweissystem REF DS9800) bdquoPolymer Refine

DABldquo d Fa Leica) fuumlr 5 min

3 Inkubation mit Primaumlr-AK fuumlr 18 Minuten

4 Post Primary (im Nachweissystem dFaLeica) fuumlr 7 Minuten

5 Polymer (Nachweissystem) 8 min

6 DAB (33-Diaminobenzidin) Nachweissystem 7 Minuten

7 Gegenfaumlrbung mit Haumlmalaun (Nachweissystem) 2 Minuten

8 Entwaumlssern in aufsteigender Alkoholreihe gefolgt von Xylol

9 Eindecken mit Roti-Histokit (Fa Roth)

Material und Methode

25

28 Proliferationsaktivitaumlt

Die morphometrische Auszaumlhlung der Proliferationsaktivitaumlt erfolgte mit dem

Mikroskop (Nikon ECLIPSE Ni) einer Kamera (Nikon digital sight ds-2Mv) dem

Softwareprogramm (Nis- Elements imaging software BR) und einem Gitternetz

(Methode nach Weibel) [45]

Mit Hilfe des BrdU- Labeling-Index (BrdU-LI) konnte die Proliferationsaktivitaumlt der

verschiedenen Versuchsgruppen verglichen werden da dieser den Anteil BrdU-

positiver Hepatozytenkerne in Prozent angibt (vergleiche Abb 8) Er wurde bei den

Tieren der Hauptgruppen 1-5 sowie der Kontrollgruppen 1-5 die uumlber 7 Tage BrdU

uumlber eine osmotische Pumpe (Fa Alzet Modell 2ML1) erhielten bestimmt Gezaumlhlt

wurden die Hepatozytenkerne in den praumlneoplastischen Herden (nur Versuchsgruppen)

und im Normalgewebe (je 2000 Hepatozytenkerne pro Tier der Versuchs- und

Kontrollgruppen)

29 Statistische Auswertung

Die Haupt- und Kontrollgruppen wurden hinsichtlich der Gewichtsentwicklung und

Blutzuckerwerte verglichen Zudem erfolgte ein intraindividueller Vergleich (gepaart)

der Proliferationsaktiviaumlt der Herde und des Normalgewebes in den Hauptgruppen und

der interindividuelle Vergleich (ungepaart) mit dem Normalgewebe der

Kontrollgruppen Es wurde jeweils der Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test (Microsoft

Excel 2003 Redmond USA) verwendet Unterschiede wurden als signifikant

akzeptiert falls die Irrtumswahrscheinlichkeit p unter 005 lag

Ergebnisse

26

3 Ergebnisse

31 Gewichtsentwicklung

In allen Hauptgruppen konnte nach der Transplantation eine Gewichtsreduktion

nachgewiesen werden Im Durchschnitt kam es zu einer initialen Abnahme von 172

Im Verlauf kam es zu einer Erholung der Tiere mit einer Gewichtszunahme um

durchschnittlich 042 Die Hauptgruppen 1 (3 Wochen) und 3 (6 Monate) jeweils

ohne Gefitinib zeigten dies am deutlichsten (49 Gewichtsabnahme innerhalb einer

Woche nach Transplantation) Die Hauptgruppe 1 gewann danach das 106fache und die

Hauptgruppe 3 das 108fache an Gewicht Statistisch signifikante Unterschiede lieszligen

sich zwischen den jeweiligen Haupt- und Kontrollgruppen feststellen (Tab 2 und

Abb5) Hier sahen wir bei den transplantierten diabetischen Tieren der Hauptgruppen

insgesamt einen kleineren Gewichtszuwachs als bei den Kontrolltieren

In den Kontrollgruppen hingegen konnte man eine stete Gewichtszunahme beobachten

(Tab 3 und Abb 6) Durchschnittlich kam es zu einem Gewichtszuwachs bis zum

15fachen Die Unterschiede zwischen den Kontrollgruppen 1 (3 Wochen) und 2 (3

Wochen 2 Wochen Gefitinib) zeigte einen statistisch signifikanten Unterschied Im

Durchschnitt nahm die Kontrollgruppe 1 das 129fache und die Kontrollgruppe 2 das

118fache zu

Einen signifikanten Unterschied konnten wir ebenfalls in den Gruppen 3 (6 Monate)

und 4 (6 Monate 2 Wochen Gefitinib) sowie 4 (6 Monate 2 Wochen Gefitinib) und 5

(6Monate 3 Monate Gefitinib) beobachten In der Kontrollgruppe 3 verzeichneten wir

den groumlszligten Gewichtszuwachs (171fache) Die Kontrollgruppe 4 (145fache) nahm

weniger zu als die Kontrollgruppe 5 (165fache) zu

Ergebnisse

27

Tabelle 2 Gewichtsentwicklung der Hauptgruppen 1-5

HG1 (n=8) HG2 (n=12) HG3 (n=11) HG4 (n=13) HG5 (n=14)

MW 1056 1009 1081 0984 0983

SEM 0009 0004 0033 0010 0012

Test nsa ns

b ns

c ns

d

lt 0001e 0001

f lt 0001

g lt 0001

h lt 0001

i

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM Standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (plt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabelle 3 Gewichtsentwicklung der Kontrollgruppen 1-5

KG1 (n=10) KG2 (n=10) KG3 (n=11) KG4 (n=10) KG5 (n=10)

MW 1288 1179 1706 1445 1649

SEM 0010 0011 0023 0024 0017

Test 0029a 0025

b 0043

c ns

d

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM Standard error of the mean ns nicht signifikant KG Kontrollgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (plt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Ergebnisse

28

Startpunkte Gefitinibgabe

Abbildung 5 Gewichtsentwicklung der Hauptgruppen

In den Hauptgruppen verzeichneten wir eine voruumlbergehende Gewichtsabnahme nach der

Transplantation Nach Erholung konnten wir eine leichte Gewichtszunahme beobachten

Startpunkte Gefitinibgabe

Abbildung 6 Gewichtsentwicklung der Kontrollgruppen

In den Kontrollgruppen konnten wir eine stete Gewichtszunahme verzeichnen (ca das 15-fache vom

Startgewicht)

Ergebnisse

29

32 Blutglukosedaten

Nach erfolgreicher Streptozotocingabe stiegen die Blutglukosewerte aller

Hauptgruppentiere auf Werte uumlber 167 mmolL bzw 300mgL In allen Gruppen lagen

die Durchschnittswerte post transplantationem zwischen 160 mmolL und 276mmolL

waumlhrend des gesamten Versuches Am Toumltungstag lag der Blutzucker durchschnittlich

bei 243mmolL Der nach der Transplantation nachgewiesene Blutglukoseabfall war in

allen Hauptgruppen zu verzeichnen (im Durchschnitt 123) Im Verlauf stiegen die

Werte konsekutiv wieder an Signifikante Unterschiede gab es nicht Verglichen mit den

normoglykaumlmen Kontrollgruppen war ein signifikanter Unterschied zu den

Hauptgruppentieren auf Grund der diabetischen Stoffwechsellage zu ermitteln (Tab 4

Abb 7)

In den Kontrollgruppen lag der Durchschnittswert aller Blutglukosewerte bei

54mmolL (plusmn 09mmolL) Blutzuckerschwankungen als Folge der Gefitinibgabe

konnten nicht nachgewiesen werden Ein signifikanter Unterschied ergab sich zwischen

den Kontrollgruppen 3 (6 Monate) welche einen Blutzuckerwert um 497mmoll hatten

und 5 (6 Monate 3 Monate Gefitinib) welchen einen Blutzuckerwert um 449mmoll

hatten (Tab 5 Abb 8)

Tabelle 4 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Hauptgruppen 1-5

HG1 (n=8) HG2 (n=12) HG3 (n=11) HG4 (n=13) HG5 (n=14)

MW 23088 23075 23456 26700 25591

SEM 0795 1070 3487 1108 1505

Test nsa ns

b ns

c ns

d

Test lt0001e lt0001

f 0001

g lt0001

h lt0001

i

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM Standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

Ergebnisse

30

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabelle 5 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Kontrollgruppen 1-5

KG1 (n=10) KG2 (n=10) KG3 (n=11) KG4 (n=10) KG5(n=10)

MW 5530 6320 4973 4830 4490

SEM 0281 0541 0160 0293 0091

Test nsa ns

b ns

c 0019

d

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM Standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Ergebnisse

31

Startpunkte Gefitinibgabe

Abbildung 7 Blutglukoseentwicklung der Hauptgruppen

Post transplantationem kam es in allen Gruppen zu einem Blutglukoseabfall Im Verlauf stiegen die

Werte konsekutiv wieder an

Startpunkte Gefitinibgabe

Abbildung 8 Blutglukoseentwicklung der Kontrollgruppen

Die Blutglukosewerte der nicht transplantierten Tiere lagen im Durchschnitt bei 54mmolL (plusmn

09mmolL) Blutzuckerschwankungen als Folge der Gefitinibgabe konnten nicht nachgewiesen werden

Ergebnisse

32

33 Praumlneoplastische Leberherde

Nach erfolgreicher Transplantation der Pankreasinseln entstanden bei allen

Hauptgruppen im Abstromgebiet der Inseln klarzellige Veraumlnderungen der Hepatozyten

in den Azinuszonen 1 und 2 (s Abb 9) Diese Foci of alterated hepatocytes zeigten wie

in den vorangegangenen Experimenten eine vermehrte Glykogenspeicherung welche

mit Hilfe der PAS- Reaktion verdeutlicht werden kann (s Abb 10) Des weiteren fand

sich in den Glykogenspeicherherden eine Uumlberexpression des EGF-R und von TGFα im

Vergleich zum extrafokalen Lebergewebe (Abb 13 und 14)

34 Proliferationsaktivitaumlt

Die Proliferationsaktivitaumlt der einzelnen Gruppen wurde anhand des BrdU-Labeling-

Index bestimmt Ein Vergleich der Indices erfolgte intra- und interindividuell (Tabellen

6 bis 8) Die Proliferation betrug im Normalgewebe der Hauptgruppe 1 (3 Wochen) im

Durchschnitt 35 plusmn 0764 In der Hauptgruppe 2 (3 Wochen 2 Wochen Gefitinib) war

sie deutlich geringer und lag bei 125 plusmn 0256

Die Proliferationsaktivitaumlt in den praumlneoplastischen Herden wurde nach 2 Wochen

Gefitinibgabe halbiert (HG 1 vs HG2 107 plusmn 0996 vs 57 plusmn 049) Im

intraindividuellen Vergleich der Hauptgruppe 2 war die Proliferationsaktivitaumlt der

Herde im Vergleich zum Normalgewebe um etwa das 3-fache erhoumlht (Herde vs

Normalgewebe 574 plusmn 049 vs 125 plusmn 026)

Im Normalgewebe der Hauptgruppen 3-5 (vgl Tab7 6 Monate 6 Monate 2 Wochen

Gefitinib 6 Monate 3 Monate Gefitinib) war die Proliferation im Mittel jeweils

geringer als in den Herden (12 plusmn 0075 06 plusmn 0031 und 07 plusmn 0036 vs 61 plusmn

0437 23 plusmn 0131 und 35 plusmn 0223) Dieser Unterschied war in allen drei Gruppen

signifikant Des Weiteren ergab sich ein signifikanter Unterschied zwischen den

Hauptgruppen 3 und 4 Die Proliferationsaktivitaumlt war in der HG 4 (also nach 2-

woumlchiger Gefitinibgabe im Vergleich zur HG 3 (ohne Gefitinibgabe) sowohl im Herd-

als auch im Normalgewebe etwa halbiert (Normalgewebe HG 3 vs HG 4 12 plusmn 0075

vs 06 plusmn 0031 Herdgewebe HG 3 vs HG 4 61 plusmn0437 vs 23 plusmn 0131)

Ergebnisse

33

Bei den Kontrollgruppen 1-4 zeigten sich im Vergleich zum Normalgewebe der

Hauptgruppen erhoumlhte Proliferationsaktivitaumlten im Lebergewebe in den Gruppen 1

(44 plusmn 0595 3 Wochen) und 2 (29 plusmn 0441 3 Wochen 2 Wochen Gefitinib) Diese

waren bei den 6- Monats- Kontrolltieren geringer (KG 345 15 plusmn 0097 06 plusmn

016 09 plusmn 006) Verglichen mit dem Normalgewebe der Hauptgruppen waren die

Proliferationsaktivitaumlten der Kontrolltiere bis auf KG 4 (6 Monate) erhoumlht

Tabelle 6 BrdU-Labeling-Index der Hauptgruppen 1-2

HG1 HG2

Normalgewebe Herde Normalgewebe Herde

Tier 1 35 165 255 604

Tier 2 775 856 065 429

Tier 3 085 771 155 839

Tier 4 18 1004 025 422

MW 3475 10703 1250 5735

SEM 0764 0996 0256 0490

Test(a) 0030 0011

Test(b) nsa ns

b

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

Test(a)

Vergleich zwischen Normalgewebe und Herde der jeweiligen Hauptgruppe

Test(b)

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2 (Normalgewebe)

b Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2 (Herde)

Ergebnisse

34

Tabelle 7 BrdU-Labeling-Index der Hauptgruppen 3-5

HG3 HG4 HG5

Normalgewebe Herde Normalgewebe Herde Normalgewebe Herde

Tier 1 07 293 055 168 06 442

Tier 2 135 83 04 14 08 335

Tier 3 09 478 08 288 065 315

Tier 4 165 683 045 333 1 126

Tier 5 125 748 055 264 045 515

Tier 6 085 169 095 394

MW 1170 6064 0600 2270 0742 3545

SE 0075 0437 0031 0131 0036 0223

Test(a) 0004 0004 0006

Test(b) 0023a 0015

b ns

c ns

d ns

e ns

f

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

Test(a)

Vergleich zwischen Normalgewebe und Herde der jeweiligen Hauptgruppe

Test(b)

a Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4 (Normalgewebe)

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4 (Herde)

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5 (Normalgewebe)

d Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5 (Herde)

e Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5 (Normalgewebe)

f Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5 (Herde)

Ergebnisse

35

Tabelle 8 BrdU-Labeling-Index der Kontrollgruppen 1-5

KG 1 KG 2 KG 3 KG 4 KG 5

Tier 1 71 165 114 054 069

Tier 2 285 38 216 073 079

Tier 3 26 5 186 087 116

Tier 4 815 13 117 049 059

Tier 5 15 113 034 128

MW 4440 2938 1492 0594 0902

SEM 0595 0441 0097 0160 0060

Test(a) ns a 0011

b ns

c ns

d

Test(b) 0044 ns 0008 0003 0004

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

Test(a)

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Test(b)

Vergleich zwischen den jeweiligen Haupt- und Kontrollgruppen

Ergebnisse

36

35 Abbildungen

Abb 9 Immunhistochemische Darstellung von Insulin in den transplantierten

Pankreasinseln

Vitale angewachsene Pankreasinseln in einem Pfortaderast eines Portaltraktes nach intraportaler

Transplantation und umgebene klarzellige Veraumlnderungen der Hepatozyten im Abstromgebiet Mit dem

Antikoumlrper gegen Insulin lassen sich szlig-Zellen der transplantierten Inseln nachweisen deren Zytoplasma

spezifisch angefaumlrbt wird (Laumlnge der unteren Bildkante A761 microm B 435microm)

A

B

Ergebnisse

37

Abb 10 Glykogenspeicherherd (6 Mon nach Transplantation) in der PAS-

Reaktion

Leberherd 6 Monate nach Transplantation mit typischen Lebergewebsveraumlnderungen (in der unteren

Abbildung vergroumlszligert) Praumlneoplastische hepatozellulaumlre Laumlsionen sogenannte foci of altered

hepatocytes (FAH) mit vermehrter Glykogenspeicherung im Vergleich zum umgebenen Lebergewebe

dargestellt in der PAS- Reaktion (Laumlnge der unteren Bildkante A1740microm B 870microm)

B

A

Ergebnisse

38

Abb 11 Glykogenspeicherherde in der PAS-Reaktion

Man erkennt in der PAS-Reaktion eine kraumlftige Violettfaumlrbung der Herde gegenuumlber dem Normalgewebe

Die Transplantation von Pankreasinseln fuumlhrte bei den diabetischen Tieren zu glykogenspeichernden

Herden im Abstromgebiet der Transplantate und auch bei Ratten die Gefitinib erhielten Die

Abbildungen zeigen die Herde in verschiedenen Vergroumlszligerungen der Hauptgruppe 5 (6 Monate 3

Monate Gefitinib) (Laumlnge der unteren Bildkante A E870microm B F 435microm CD 217microm)

B A

F E

C D

Ergebnisse

39

Abbildung 13 Immunhistochemische Darstellung von TGF-α

Beispiel der immunhistochemischen Darstellung von TGF-α in einem hellzelligen Leberherd (6 Monate

nach Transplantation ohne Gefitinibgabe) Man sieht eine maumlszligige Braunfaumlrbung des Zytoplasmas und

der Zellmembran der Hepatozyten der Leberherde im Vergleich zum umgebenden Normalgewebe

entsprechend einer Uumlberexpression von TGFα innerhalb des Leberherdes

(Laumlnge der unteren Bildkante A1740microm B 870microm)

B

A

Ergebnisse

40

Abbildung 14 Immunhistochemische Darstellung von EGF-R

Beispiel einer immunhistochemischen Darstellung des EGF-R in einem hellzelligen Leberherd(6 Monate

nach Transplantation ohne Gefitinibgabe) Im Vergleich zum Normalgewebe findet man eine etwas

kraumlftigere membranstaumlndige Braunfaumlrbung der Hepatozyten im Herdgewebe entsprechend einer leichten

Uumlberexpression des EGFR in den Leberherden (Laumlnge der unteren Bildkante A1740microm B 870microm)

A

B

Ergebnisse

41

Abbildung 15 Immunhistochemische Darstellung BrdU-markierter Hepatozyten

Dunkelbraun gefaumlrbte Zellkerne markieren Hepatozyten die sich im Proliferationszyklus befinden Das

umliegende Normalgewebe zeigt im Vergleich zum Herdgewebe eine deutlich geringere

Proliferationsaktivitaumlt BrdU wurde mittels einer osmotischen Minipumpe uumlber 7 Tage kontinuierlich

verabreicht (6 Monate nach Transplantation ohne Gefitinibgabe)

(Laumlnge der unteren Bildkante 870microm)

A

Diskussion

42

4 Diskussion

41 Die Transplantate und deren Effekte auf das benachbarte Leberparenchym

Voraussetzung fuumlr das Experiment waren vitale Pankreasinseltransplantate in den

kleinen Pfortaderaumlsten der Leber welche zu allen Toumltungszeitpunkten in den

Hauptgruppen nachgewiesen werden konnten (siehe Abb 3) Zahlreiche Herde

veraumlnderter Hepatozyten haben sich im Abstromgebiet der Transplantate ausgebildet

Mit Hilfe der PAS-Reaktion konnte die Glykogenspeicherung der vergroumlszligerten

Hepatozyten innerhalb des Leberazinus deutlich gemacht werden Diese klarzelligen

Herde (clear cell foci CCF) werden bei der Ratte zu den Praumlneoplasien gezaumlhlt [50]

Ursaumlchlich fuumlr die Glykogenose ist eine reduzierte Glykogenolyseaktivitaumlt der

Hepatozyten und eine gesteigerte Glykogensynthese (verminderte Aktivitaumlt des

glykogenolytischen Enzyms Glukose- 6- Phosphatase) Insulin-vermittelte Signalwege

wie AKT mTOR und Ras Raf1 sowie Enzyme der Glykolyse der de-novo-

Fettsaumluresynthese der β- Oxidation und der Cholesterinbiosynthese sind in den CCF

hochreguliert verglichen mit dem Normalgewebe Ebenfalls findet sich eine erhoumlhte

Proliferationsaktivitaumlt [9] und eine gleichzeitige Uumlberexpression von EGF-R und TGF-α

in praumlneoplastischen Herden wie es auch in diesem Experiment bei den unbehandelten

Tieren nachweisbar ist

42 Blutglukose und Gewichtsentwicklung der Tiere

In allen Hauptgruppen konnte nach der Transplantation eine Gewichtsreduktion

nachgewiesen werden Diese beruht meist auf einer voruumlbergehenden Einstellung der

Nahrungsaufnahme sowie dem auch beim Menschen bekannten

Postaggressionsstoffwechsel nach Operationen [53]

Die Entwicklung von Blutglukose und Gewicht der Haupt- und Kontrollgruppen

entsprach in der Gesamtheit unseren Erwartungen In den Hauptgruppen konnten wir

dauerhaft hohe Blutzuckerwerte und groumlszligtenteils konstante Gewichtsverlaumlufe

verzeichnen Die Kontrolltiere waren zu jeder Zeit normoglykaumlmisch und nahmen

kontinuierlich an Gewicht zu Ein Einfluss des Medikamentes Gefitinib bezogen auf

die Blutglukose- und Gewichtsdaten konnte bei den transplantierten Versuchstieren

Diskussion

43

nicht festgestellt werden Hier zeigte sich im Vergleich der einzelnen Hauptgruppen

untereinander kein signifikanter Unterschied Die geringe Gewichtszunahme ist wie

auch schon in einigen Vorarbeiten beschrieben den Nebenwirkungen des Diabetes

zuzuschreiben [13] Zudem kam es bei den diabetischen Tieren zu Katarakten

Polydipsie Polyurie und Diarrhoen

Ein Einfluss des Gefitinibs auf die Gewichtsentwicklung der nicht-transplantieren Tiere

konnte jedoch ermittelt werden Es zeigten sich signifikante Unterschiede zwischen den

behandelten (Kontrollgruppe 4 6 Monate 2 Wochen Gefitinib) und den nicht-

behandelten Tieren (Kontrollgruppe 3 6 Monate) Gefitinib fuumlhrte dazu dass die Tiere

anfangs weniger zunahmen dann nach 3 Wochen aber kontinuierlich an Gewicht

zunahmen moumlglicherweise laumlsst sich dies durch Gewoumlhnungseffekte erklaumlren

Die Kontrollgruppe 5 welche sechs Monate lebte und drei Monate vor

Toumltungszeitpunkt Gefitinib erhielt zeigte jedoch im Vergleich zu der unbehandelten

Kontrollgruppe 3 (6 Monate) keinen signifikanten Gewichtsunterschied Dies kann die

Folge einer Toleranzentwicklung gegenuumlber der Applikation sein oder dass mit

zunehmender Dauer der Verabreichung des Medikamentes die Nebenwirkungen von

den Tieren besser toleriert werden konnten Zu den bekannten Nebenwirkungen von

Gefitinib gehoumlren Diarrhoen Augenentzuumlndungen und Hautausschlaumlge (vergleiche

Tab 6-5) [54] Ein Einfluss des Medikamentes auf den Blutglukosespiegel der

Kontrolltiere konnte nicht festgestellt werden

43 Proliferationsindex

Ziel dieser Arbeit war die Inhibition von EGF-R ein Transmembranrezeptor der eine

wichtige Rolle in der Hepatokarzinogenese spielt [28 29] Dieser

Wachstumsfaktorrezeptor wird auch auf der Zelloberflaumlche hepatozellulaumlrer Karzinome

vermehrt exprimiert [46 47]

Nun konnte in meinen Experimenten durch die Blockade der intrazellulaumlren

Tyrosinkinase mittels Gefitinib eine Reduktion der Proliferationsrate der

praumlneoplastischen Leberherde erzielt werden sodass eine Beeinflussung der Initiation

der Hepatokarzinogenese anzunehmen ist Gefitinib hemmt die Proliferation dieser

Glykogenspeicherherde im Kurzzeitversuch uumlber 2 Wochen bei den 3 Wochen- und 6-

Monatstieren mit einer Dosis von 20mgkgKG

Diskussion

44

Im Gegensatz dazu kam es zu keiner Beeinflussung der Proliferation bei den

Mittellangzeitversuchen von 6 Monaten uumlber eine laumlngere Applikationsdauer (3

Monate) mit einer reduzierten Dosis (10mgkgKG) Somit bleibt anscheinend die

Karzinogenese bereits laumlnger bestehender womoumlglich schon promovierter Herde durch

eine EGF-R-Blockade unbeeinflusst Dies liegt moumlglicherweise an dem Startpunkt der

Behandlung da die Therapie mit Gefitinib erst nach 3 Monaten begonnen wurde und

der Einfluss auf die sehr fruumlhe Hepatokarzinogenese somit verringert ist

Auch andere Modelle wie die intrahepatische Ovar- und

Schilddruumlsenfollikeltransplantation sowie chemische Hepatokarzinogenesemodelle (N-

Nitrosomorpholin) zeigten aumlhnliche Ergebnisse sowohl in Kurz- (3 Wochen - 6 Monate)

als auch in den Langzeitexperimenten (12-24 Monate) im Hinblick auf die Proliferation

Nach 2-woumlchiger Hochdosis-Gefitinibgabe lieszligen sich verminderte

Proliferationsaktivitaumlten in den praumlneoplastischen Leberherden nachweisen Im

Ovartransplantationsmodell Modellen entstanden sogar weiterhin hepatozellulaumlre

Adenome und Karzinome sodass anzunehmen ist dass Gefitinib kaum einen Einfluss

auf die Promotion und Progression in der hormonellen Hepatokarzinogenese hat Weder

die Anzahl noch das Auftreten der Tumoren wurde durch die Gefitinibdauergabe

(10mg) beeinflusst [55] Im N-Nitrosomorpholinmodell hingegen konnte das Auftreten

von hepatozellulaumlren Adenomen und Karzinomen durch die Gefitinibgabe reduziert

werden sodass im chemischen Hepatokarzinogenesemodell die Aktivierung des EGF-R

womoumlglich eine groumlszligere Rolle spielt als im hormonellen [56]

Eine moumlgliche Erklaumlrung kann die Resistenzentwicklung gegenuumlber

Tyrosinkinaseinhibitoren sein welche sowohl in vitro als auch klinisch bei der

Behandlung mit diesen Medikamenten beobachtet wird [49 50] Auszligerdem ist es

moumlglich dass die verabreichte Dosis von 10mgkgKG Gefitinib nicht zu einer

vollstaumlndigen Blockade der Tyrosinkinase gefuumlhrt hat Womoumlglich kam es uumlber

alternative Wege wie beispielsweise der Aktivierung des IGF-1R (insulin-like-growth-

factor-receptor 1) zu einer Aufrechterhaltung des MAPK-Pfades und damit zum

Uumlberleben und Wachstum der Praumlneoplasien [50 51] Zellkulturexperimente konnten

diese Resistenzentwicklung und eine Transaktivierung des EGF-R belegen [50]

Diese Hypothese wird auch durch eine klinische Studie aus dem Jahr 2006 untermauert

[57] Hier wurde die Wirksamkeit von Gefitinib bei fortgeschrittenem inoperablen

HCCacutes an 31 Patienten untersucht Das Ergebnis war jedoch mit einem Ansprechen von

nur ca 3 ernuumlchternd sodass die Studie nicht fortgefuumlhrt wurde Allerdings findet

Diskussion

45

Gefitinib (IressaTM) neben Erlotinib (TarcevaTM) ua im Rahmen klinischer Studien

in der Therapie des Bronchialkarzinoms Anwendung

Zusammenfassung

46

5 Zusammenfassung

Die therapeutischen Moumlglichkeiten sind fuumlr das hepatozellulaumlre Karzinom bis heute sehr

begrenzt Tierexperimentelle Hepatokarzinogenesemodelle dienen dem besseren

Verstaumlndnis diverser pathophysiologischer metabolischer und molekulaer Prozesse

und zeigen neue gezielte antitumorigene Therapieansaumltze auf

Ein langjaumlhrig etabliertes Modell ist die hormoninduzierte Hepatokarzinogenese durch

Pankreasinseltransplantation Auch andere Modelle wie die intrahepatische Ovar- und

Schilddruumlsenfollikeltransplantation sowie chemische Hepatokarzinogenesemodelle (N-

Nitrosomorpholin) haben sich etabliert und wurden in parallelen Experimenten zu

meinem durchgefuumlhrt In allen Modellen entstanden Praumlneoplasien bzw

hyperproliferative Leberherde in der nichtzirrhotischen Rattenleber welche sich (auszliger

nach Schilddruumlsenfollikeltransplantation) zu hepatozellulaumlren Adenomen und spaumlter

auch Karzinomen weiterentwickelten

In dieser Studie wurden die Versuchstiere (Ratten) in 5 Haupt- und 5 Kontrollgruppen

unterteilt wobei die kuumlrzeste Beobachtungszeit bei 3 Wochen und die laumlngste bei 6

Monaten lag Die Dauer der Gefitinibapplikation wurde ebenfalls unterteilt in 2 Wochen

und 3 Monate Messparameter in diesem Experiment stellten Blutzucker Gewicht und

die Proliferationsaktivitaumlt der Herde dar Das Lebergewebe wurde histologisch

morphometrisch und immunhistochemisch untersucht

In der vorliegenden Arbeit wurde versucht die insulininduzierte Hepatokarzinogenese

mittels Gefitinib zu hemmen Dieses blockiert spezifisch die Tyrosinkinase des EGF-R

sodass es zu einer Unterbrechung der Signalkaskade kommt

In meiner Arbeit fand sich im Kurzzeitversuch eine deutlich geringere

Proliferationsaktivitaumlt innerhalb der Glykogenspeicherherde behandelter Tiere im

Vergleich zu nicht behandelten Tieren

Dies untermauert die Annahme dass TGF-α und der EGF-R eine wichtige Rolle in der

Entstehung praumlneoplastischer Herde und in der Hepatokarzinogenese spielen

In diesem Experiment konnte somit gezeigt werden dass Gefitinib einen Einfluss auf

die Initiation der Tumorgenese im Inseltransplantationsmodell der Ratten hat

Die Langzeitexperimente zeigten jedoch dass es zu keiner Beeinflussung der Promotion

und Progression der Hepatokarzinogenese kam Anzunehmen ist dass die EGF-R-

Zusammenfassung

47

Aktivierung nur einen Teil der aktivierten Signalkaskaden in der hormonell induzierten

Karzinogenese der Leber ausmacht

Literaturverzeichnis

48

6 Literaturverzeichnis

[1] Jemal A Bray F Center MM Ferlay J Ward E Forman D Global

Cancer Statistics CA- Cancer J Clin 2011 6169ndash90

[2] Gomaa AI Khan SA Toledano M B Waked I Taylor- Robinson S D

Hepatocellular carcinoma epidemiology risk factors and pathogenesis World J

Gastroenterol 2008 14 4300-4308

[3] Marrero J Kudo M Bronowicki J-P The Challenge of Prognosis and

Staging for Hepatocellular Carcinoma Oncologist 2010 15 23-33

[4] Llovet JM Bru C Bruix J Prognosis of hepatocellular carcinoma the

BCLC staging classification Semin Liver Dis 1999 19 329ndash38

[5] Llovet JM Ricci S Mazzaferro V Hilgard P Gane E Blanc JF de

oliveira AC Santoro A Raoul JL Forner A Schwartz M Porta C

Zeuzem S Bolondi L Greten TF Galle PR Seitz JF Borbath I

Haumlussinger D Giannaris T Shan M Moscovici M Voliotis D Bruix J

Sorafenib in advanced hepatocellular carcinoma N Engl J Med 2008 359 378-

90

[6] Wilhelm S Adnane L Newell P Villanueva A Llovet JM Lynch M

Preclinical overview of sorafenib a multikinase inhibitor that targets both Raf

and VEGF and PDGF receptor tyrosine kinase signaling Mol Cancer Ther 2008

73129-3140

[7] Bannasch P Preneoplastic lesions as end points in carcinogenicity testing II

Preneoplasia in various non- hepatic tissues Carcinogenesis 1986 7 849-852

[8] Aleem E Nehrbass D Klimek F Mayer D Bannasch P Upregulation

of the insulin receptor and type I insulin-like growth factor receptor are early

events in hepatocarcinogenesis Toxicol Pathol 2011 39524-43

Literaturverzeichnis

49

[9] Dombrowski F Mathieu C Evert M Hepatocellular Neoplasms Induced by

Low-NumberPancreatic Islet Transplants in Autoimmune Diabetic BBPfd Rats

Cancer Res 2006 1833-1843

[10] Ribback S Calvisi DF Cigliano A Sailer V Peters M Rausch J

Heidecke CD Birth M Dombrowski F Molecular and metabolic changes in

human liver clear cell foci resemble the alterations occurring in rat

hepatocarcinogenesis J Hepatol 2013 581147-56

[11] Morath C Schwenger J Schmidt J Zeier M Kombinierte Niere- Pankreas-

Transplantation Nephrologe 2007 2356ndash363

[12] Griffith RC Scharp D Hartmann B Ballinger W Lacy P A Morphologic

Study of Intrahepatic Portal-vein Islets Isografts Diabetes 1977 26 201-14

[13] Dombrowski F Lehringer-Polzin M Pfeifer U Hyperproliferative Liver

Acini after Intraportal Islet Transplantation in Streptozotocin-Induced Diabetic

Rats Laboratory Invest 1994 71 688-699

[14] Dombrowski F Bannasch P Pfeifer U Hepatocellular Neoplasms Induced

by Low- Number Pancreatic Islet Transplants in Streptozotocin Diabetic Rats

Am J Pathol 1997 150 1071-1087

[15] Dombrowski F Klingmuumlller D Pfeifer U Insulinomas Derived from

Hyperplastic Intra-Hepatic Islet Transplants Am J Pathol 1998 152 1025-

1038

[16] Dombrowski F Peifer U Hyperprolferative State of Liver Acini and

Pancreatic Islets after Intraportal Transplantation of Small Mass of Islets of

Langerhans in Streptozotocin induced Diabetic Rats Exp Clin Endocrinol 1995

103 112-117

Literaturverzeichnis

50

[17] De Paepe M Keymeulen B Pipeleers D Kloumlppel G Proliferation and

Hypertrophy of Liver Cells Surrounding Islet Grafts in Diabetic Recipient Rats

Hepatology 1995 21 1114-1153

[18] Dombrowski F Filsinger E Bannasch P Pfeifer U Altered Liver Acini

Induced in Diabetic Rats by Portal Vein Islet Isografts Resemble

Preneoplstic Hepatic Foci in Their Enzymic Pattern Am J Pathol 1996 148

1249-56

[19] Dragan Y P Sargent L Xu Y-D Xu Y-H H C Pitot HC The

Initiation-Promotion-Progression Model of Rat Hepatocarcinogenesis Exp Biol

Med (Maywood) 1993 20216-24

[20] Buumlrger C Inhibition der Signaltransduktion des epidermalen

Wachstumsfaktorrezeptors (EGF-Rezeptor) durch Peptid-Aptamere unv Diss

Universitaumlt Frankfurt aM 2002

[21 ] Fausto N Liver regeneration J Hepatol 2000 3219-31

[22] Michalopoulos GK DeFrances MC Liver regeneration Science 1997

27660-66

[23] Morimitsu Y Hsia CC Kojiro M Tabor E Nodules of less-differentiated

tumor within or adjacent to hepatocellular carcinoma relative expression of

transforming growth factor-alpha and its receptor in the different areas of tumor

Hum Pathol 1995 261126-1132

[24] Nalesnik MA Lee RG Carr BI Transforming growth factor alpha (TGFalpha)

in hepatocellular carcinomas and adjacent hepatic parenchyma Hum Pathol

1998 29228-234

[25] Harada K Shiota G Kawasaki H Transforming growth factor-alpha and

epidermal growth factor receptor in chronic liver disease and hepatocellular

carcinoma Liver 1999 19318-325

Literaturverzeichnis

51

[26] Chung YH Kim JA Song BC Lee GC Koh MS Lee YS et al

Expression of transforming growth factor-alpha mRNA in livers of patients with

chronic viral hepatitis and hepatocellular carcinoma Cancer 2000 89977-982

[27] Bekaii-Saab T Williams N Plass C Calero M Eng C A novel mutation

in the tyrosine kinase domain of ErB2 in hepatocellular carcinoma BMC

Cancer 2006 278-282

[28] Lee G Merlino G Fausto N Development of liver tumors in transforming

growth factor alpha transgenic mice Cancer Res 1992 19 5162-1570

[29] Hufnagl K Parzefall W Marian B Kaumlfer M Bukowska K Schulte-

Hermann R Grasl-Kraupp B Role of transforming growth factor alspha and

prostaglandines in preferential growth of preneopastic rat hepatocytes

Carcinogenesis 2001 8 1247-1256

[30] Carpenter G Cohen S Epidermal growth factor Annu Rev Biochem 1979

193-216

[31] Hanahan D Weinberg R The hallmarks of cancer Cell 2000 100 57-

70

[32] Fedi S Tola E Moeumlnne-Loccoz Y Dowling DN Smith LM Ogara F

Evidence for signalling between the phytopathogenic fungus Pythium ultimum

and Pseudomonas fluorescens F113 P ultimum represses the expression of

genes in P fluorescens F113 resulting in altered ecological fitness Appl

Environ Microbiol 1997 63 4261-4266

[33] Slamon D Clark G Wong S Levin W Ullrich A McGuire W Science

1987 235 177-182

[34] Khalil M Grandis J Shin D Expert Review of Anticancer Therapy 2003 3

367-380

Literaturverzeichnis

52

[ 35] Krejsa C Rogge M Sadee W Protein therapeutics new applications for

pharmacogenetics Nature Reviews Drug Discovery 2006 5 507-521

[36] Barker A Gibson K Grundy W Godfrey A Barlow J Healy M

Woodburn J Ashton S Curry B Scarlett L Henthorn L Richards L

Studies leading to the identification of ZD1839 (IRESSA) an orally active

selective epidermal growth factor receptor tyrosine kinase inhibitor targeted to

the treatment of cancer Bioorg Med Chem Lett 2001 14 1911-1914

[37] Shchemelinin I Sefc L Necas E Protein kinase inhibitors Folia Biol

(Praha) 2006 4 137-148

[38] Wakeling A Guy S Woodburn J Ashton S Curry B Barker A Gibson

K ZD1839 (IRESSA) an orally active inhibitor of epidermal growth factor

signalling with potential for cancer therapy Cancer Res 2002 20 5749-5754

[39] Blackhall F Ranson M Thatcher N Where next for gefitinib in patients with

lung cancer Lancet Oncol 2006 6 499-507

[40] Birnbaum A Ready N Gefitinib therapy for non-small cell lung cancer

Curr Treat Options Oncol 2005 675-81

[41] Schiffer E Housset C Cacheux W Wendum D Desbois-Mouthon C

Rey C Clergue F Poupon R Barbu V Rosmorduc O Gefitinib an EGFR

inhibitor prevents hepatocellular carcinoma development in the rat liver with

cirrhosis Hepatology 2005 41307-14

[42] Brehmer D Greff Z Godl K Blencke S Kurtenbach A Weber M

Muumlller S Klebl B Cotten M Keacuteri G Wissing J Daub H Cellular

Targets of Gefitinib Cancer Res 2005 65 379

[43] Klotz L Hacker HJ Klingmuumlller D Bannasch P Pfeifer U Dombrowski

F Hepatocellular alterations after intraportal transplantation of ovarian tissue in

ovariectomized rats Am J Pathol 2000 1561613-26

Literaturverzeichnis

53

[44] Dombrowski F Klotz L Hacker HJ Li Y Klingmuumlller D Brix K

Herzog V Bannasch P Hyperproliferative hepatocellular alterations after

intraportal transplantation of thyroid follicles Am J Pathol 2000 15699-113

[45] Weibel E Staubli W Gnagi H Hess F Correlated morphometric and

biochemical studies on the liver cell I Morphometric model stereologic

methods and normal morphometric data for rat liver J Cell Biol1969 4268ndash

91

[46] Strumberg D Clark J Awada A Moore M Richly H Hindlisz A Hirte

H Eder J Lenz H Schwartz B Safety pharmacokinetics and preliminary

antitumor activity of sorafenib a review of four phase I trials in patients with

advanced refractory solid tumors Oncologist 2007 4 426-437

[47] Mendelsohn J Baselga J The EGF receptor family as targets for cancer

therapy Oncogene 2000 56 6550-6565

[48] Li B Chang C Yuan M McKenna W Shu H Resistance to small

molecule inhibitors of epidermal growth factor receptor in malignant gliomas

Cancer Res 2003 21 7443ndash7450

[49] Kosaka T Yatabe Y Endoh H Yoshida K Hida T Tsuboi M Tada H

Kuwano H Mitsudomi T Analysis of epidermal growth factor receptor gene

mutation in patients with non-small cell lung cancer and acquired resistance to

gefitinib Clin Cancer Res 2006 19 5764ndash5769

[50] Huether A Hopfner M Sutter A Baradari V Schuppan D Scheruumlbl

H Signaling pathways involved in the inhibition of epidermal growth factor

receptor by erlotinib in hepatocellular cancer World J Gastroenterol 2006

32 5160ndash5167

[51] Giglia J Antonia S Berk L Bruno S Dessureault S Finkelstein

S Systemic therapy for advanced hepatocellular carcinoma past present and

future Cancer Control 2010 1 120ndash129

Literaturverzeichnis

54

[52] Bannasch P Pathogenesis of hepatocellular carcinoma sequential cellular

molecular and metabolic changes Prog Liver Dis 1996 14161ndash97

[53] Beisbarth H Fekl W Pathophysiology of post-aggression metabolism

Zentralbl Chir 1989 1141045-58

[54] Packungsbeilage Iressa (Hersteller AstraZeneca UK Limited Macclesfield

Cheshire SK10 2NA Vereinigtes Koumlnigreich)

[55] Ribback S Sailer V Boumlhning E Guumlnther J Merz J Steinmuumlller F

Evert M Calvisi DC Der Tyrosinkinasehemmer Gefitinib reduziert die

Tumorentstehung im chemischen jedoch in hormonell induzierten

Hepatokarzinogenese-Modellen Z Gastroenterol 2013 5130 (abstract)

[56] Dombowski F Sailer V Inhibition des Epidermal Growth Factor

Rezeptors in chemisch induzierten praumlneoplastischen Leberherden und

hepatozellulaumlren Karzinomen der Ratte 2010

[57] OrsquoDwyer P J Giantonio BJ Levy DE Kauh JS Fitzgerald B Benson

AB Gefitinib in advanced unresectable hepatocellular carcinoma Results from

the Eastern Cooperative Oncology Grouprsquos Study E1203 Journal of Clinical

2006 414

Tabellenanhang

55

7 Tabellenanhang

Tab 7-1 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Hauptgruppen 1-5

HG1 HG2 HG3 HG4 HG5

Tier 1 234 212 70 304 315

Tier 2 216 282 317 249 324

Tier 3 142 221 184 332 226

Tier 4 306 245 304 287 323

Tier 5 302 205 288 293 273

Tier 6 167 210 306 278 193

Tier 7 291 185 332 271 198

Tier 8 189 215 245 249 201

Tier 9 314 65 234 260

Tier 10 199 268 232

Tier 11 252 291 270

Tier 12 229 169

Tier 13 246

MW 23088 23075 23456 26700 25591

SEM 0795 1070 3487 1108 1505

Test nsa ns

b nsc ns

d

Test lt0001e lt0001

f 0001g lt0001

h lt0001i

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabellenanhang

56

Tab 7-2 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Kontrollgruppen

1-5

KG1 KG2 KG3 KG4 KG5

Tier 1 51 51 47 47 47

Tier 2 47 48 44 48 43

Tier 3 53 48 42 43 43

Tier 4 48 51 61 74 47

Tier 5 57 87 47 44 41

Tier 6 54 47 50 46 40

Tier 7 51 68 51 45 47

Tier 8 52 92 56 49 46

Tier 9 63 63 51 44 47

Tier 10 77 77 48 43 48

Tier 11 50

MW 5530 6320 4973 4830 4490

SEM 0281 0541 0160 0293 0091

Test nsa ns

b nsc 0019

d

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Tabellenanhang

57

Tab 7-3 Gewichtsentwicklung der Hauptgruppen 1-5

HG1 HG2 HG3 HG4 HG5

Tier 1 0938 1045 0841 0942 1057

Tier 2 1092 0938 0870 0894 0950

Tier 3 1075 1070 1435 1077 0967

Tier 4 1089 1039 0696 0960 1004

Tier 5 0988 0984 0693 0763 0958

Tier 6 1187 0949 1004 1041 1033

Tier 7 1044 0988 1220 0874 1306

Tier 8 1039 0964 0984 0949 1016

Tier 9 1038 1221 0957 1209

Tier 10 1063 1039 0935 0946

Tier 11 1020 1934 1192 1030

Tier 12 1007 1266 0770

Tier 13 1063 0618

Tier 14 0935

MW 1056 1009 1081 0984 0983

SEM 0009 0004 0033 0010 0012

Test nsa ns

b nsc ns

d

lt0001e 0001

f lt0001g lt0001

h lt0001i

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabellenanhang

58

Tab 7-4 Gewichtsentwicklung der Kontrollgruppen 1-5

KG1 KG2 KG3 KG4 KG5

Tier 1 1308 1311 2255 1836 1717

Tier 2 1397 1269 1408 1872 1672

Tier 3 1332 1318 1471 1134 1598

Tier 4 1285 1225 1642 1206 1621

Tier 5 1331 1189 1828 1512 1896

Tier 6 1341 1203 1946 1339 1746

Tier 7 1361 0981 1788 1326 1589

Tier 8 1290 1105 1806 1411 1856

Tier 9 1109 1090 1560 1380 1389

Tier 10 1128 1094 1526 1432 1406

Tier 11 1537

MW 1288 1179 1706 1445 1649

SEM 0010 0011 0023 0024 0017

Test 0029a 0025

b 0043c ns

d

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Tabellenanhang

59

Tab 6-5Nebenwirkungen von Gefitinib [47]

Nebenwirkungen nach Systemorganklassen und Haumlufigkeit Stoffwechsel- und Ernaumlhrungsstoumlrungen Sehr haumlufig Anorexie leicht oder

mittelschwer (CTC-Grad 1 oder 2)

Augenerkrankungen Haumlufig Konjunktivitis Blepharitis und

trockene Augen hauptsaumlchlich

leicht (CTC-Grad 1) Gelegentlich Hornhauterosion reversibel und

manchmal verbunden mit

anormalem Wimpernwachstum Keratitis (012 )

Gefaumlszligerkrankungen Haumlufig Haumlmorrhagie wie Nasenbluten

und Haumlmaturie Erkrankungen der Atemwege des Brustraums und Mediastinums

Haumlufig Interstitielle Lungenerkrankung (13 ) oft schwer (CTC-Grad 3-4) uumlber Todesfaumllle wurde

berichtet Erkrankungen des Gastrointestinaltrakts Sehr haumlufig Durchfall hauptsaumlchlich leicht

oder mittelschwer (CTC-Grad 1

oder 2)

Erbrechen hauptsaumlchlich leicht

oder mittelschwer (CTC-Grad 1

oder 2)

Uumlbelkeit hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Stomatitis hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Haumlufig Dehydratation als Folge von

Durchfall Uumlbelkeit Erbrechen

oder Appetitlosigkeit

Mundtrockenheit hauptsaumlchlich

leicht (CTC-Grad 1)

Gelegentlich Pankreatitis gastrointestinale Perforation

Leber- und Gallenerkrankungen Sehr haumlufig Erhoumlhungen der

Alaninaminotransferase

hauptsaumlchlich leicht bis

mittelschwer Haumlufig Erhoumlhungen der

Aspartataminotransferase

hauptsaumlchlich leicht bis

mittelschwer Erhoumlhungen des

Gesamtbilirubins hauptsaumlchlich

leicht bis mittelschwer

Gelegentlich Hepatitis

Tabellenanhang

60

Erkrankungen der Haut und des Unterhautzellgewebes

Sehr haumlufig Hautreaktionen hauptsaumlchlich

leicht bis mittelschwer (CTC-Grad 1 oder 2) pustuloumlser Ausschlag manchmal juckend mit trockener Haut einschlieszliglich Hautfissuren erythematoumls

Haumlufig Nagelstoumlrungen Alopezie

Gelegentlich Allergische Reaktionen unter

anderem Angiooumldem und

Urtikaria Selten Bulloumlse Reaktionen

einschlieszliglich toxisch epidermaler Nekrolyse Stevens-Johnson-Syndrom und Erythema multiforme Kutane Vaskulitis

Erkrankungen der Nieren und Harnwege Haumlufig Asymptomatische Erhoumlhung der Kreatininwerte im Blut Proteinurie Zystitis

Selten Haumlmorrhagische Zystitis Allgemeine Erkrankungen und Beschwerden am Verabreichungsort

Sehr haumlufig Asthenie hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Haumlufig Pyrexie Die Haumlufigkeit von UAWs die mit abnormalen Aumlnderungen eines Laborwerts

zusammenhaumlngen wurde auf Basis der Patienten ermittelt bei denen sich der

entsprechende Laborwert mindestens um 2 oder mehr CTC-Grade (bezogen auf den

basalen Laborwert) geaumlndert hat

Dieses Ereignis kann zusammen mit anderen Formen von

Dehydratisierungserscheinungen auftreten (hauptsaumlchlich Hautreaktionen) die bei

IRESSA beobachtet wurden

Die Gesamthaumlufigkeit der unerwuumlnschten Ereignisse mit allergischen Reaktionen

betrug nach der zusammengefassten Analyse der ISEL- INTEREST- und

IPASS-Studien 15 (36 Patienten) Vierzehn der 36 Patienten wurden aus der

gemeldeten Haumlufigkeit ausgeschlossen da es in den Meldungen Hinweise auf

eine nicht-allergische Aumltiologie gab oder darauf dass die allergische Reaktion

die Folge einer Therapie mit einem anderen Arzneimittel war

Dies schlieszligt einzelne Berichte von Leberversagen ein das in einigen Faumlllen

toumldlich verlief

Abkuumlrzungsverzeichnis

61

8 Abkuumlrzungsverzeichnis

microl Mikroliter

Abb Abbildung

ABC avidin-biotin-complex

AKT aktivierte Protein Kinase B

ATP Adenosintriphosphat

BCLC Bacelona Liver Cancer Clinic

BrdU Bromodesoxyuridin

bzw beziehungsweise

CCF clear cell foci

CIS China integrated score

cm Zentimeter

d der

DAB 33-Diaminobenzidin

dh das heiszligt

DNA Desoxyribonucleic acid

EGF Epidermal Growth Factor

EGF-R EGF-Rezeptor

Fa Firma

FAH foci of altered hepatocytes

g Gramm

GSF glycogen storing foci

h Stunde

HCA Hepatozellulaumlres Adenom

HCC Hepatozellulaumlres Karzinom

HE Haumlmatoxylin- Eosin- Faumlrbung

HG Hauptgruppe

HPLC high performance liquid chromatographie

IGF-1R Insulin-Like Growth Factor Receptor 1

GLUT Glukosetransporter

JAK Januskinase

kg Kilogramm

Abkuumlrzungsverzeichnis

62

KG Kontrollgruppe

MAPK mitogen activated protein kinase

mg Milligramm

ml Milliliter

mm Millimeter

mTOR mechanistic Target of Rapamycin

MW Mittelwert

NaCl Natriumchlorid

NaHCO3 Natriumhydrogencarbonat

NNM N- Nitrosomorpholin

ns nicht signifikant

PAS Periodic acid-Schiff reaction

PDGF-R-β Platet Derived Growth Factor-Rezeptor-β

PEI Perkutane Ethanol- Instillation

PI3K Phosphoinositide 3- Kinase

PST Performance- Status

RAF-Kinase Ras-activated factor-Kinase

Ras Rat sarcoma

RFA Radiofrequenzablation

RNA Ribunuclied acid

SEM Standard error of the mean

STAT Signal Transducers and Activators of Transcription

TACE transarterielle Chemoembolisation

TGF-α Transforming Growth Factor alpha

TRIS Tris(hydroxymethyl)-aminomethan

ua unter anderem

UAW Unerwuumlnschte Arzneimittelwirkung

VEGF-R Vascular Endothelial Growth factor-Rezeptor

vgl vergleiche

zB zum Beispiel

Danksagung

63

9 Danksagung

Besonderer Dank gilt Herrn Professor Dr med F Dombrowski fuumlr die Uumlberlassung

des Themas und die Moumlglichkeit diese Arbeit an seinem Institut durchzufuumlhren Mit

seiner Unterstuumltzung war es moumlglich ein Gerhard- Domagk- Stipendium der Ernst-

Moritz- Arndt- Universitaumlt zu erhalten An dieser Stelle moumlchte ich mich auch

rechtherzlich bei der Stipendienvergabekommission bedanken Meinen Doktoranden-

Kollegen moumlchte ich fuumlr die Bereitschaft danken jederzeit bei der Versorgung der

Ratten und Mithilfe bei den experimentellen Versuchen zur Verfuumlgung zu stehen Der

Tierpflegerin Frau Zimak sowie den medizinisch-technischen Assistenten des Instituts

danke ich fuumlr die Versorgung der Tiere und die Anfertigung der histologischen und

immunhistochemischen Schnitte Nicht zuletzt danke ich Frau Dr F Steinmuumlller und

Frau Dr S Ribback fuumlr die Betreuung und kritische Auseinandersetzung mit meiner

Doktorarbeit

Page 5: Die Inhibition von TGF-a bei der Hepatokarzinogenese nach ... · RFA und transarterielle (Chemo-)Embolisation= TAE/ TACE) zur Verfügung. Da die Diagnose jedoch häufig erst in einem

Einleitung

5

1 Einleitung

Das hepatozellulaumlre Karzinom (HCC) ist weltweit einer der haumlufigsten malignen

Tumoren Es ist das fuumlnfthaumlufigste Karzinom und die zweithaumlufigste krebsbedingte

Todesursache bei Maumlnnern Sie sind um mehr als das Doppelte betroffen als Frauen Bei

Frauen ist das HCC die siebenthaumlufigste Krebserkrankung und die sechsthaumlufigste

krebsbedingte Todesursache Im Jahre 2008 traten weltweit etwa 748300

Neuerkrankungen auf wovon 695900 verstarben Somit entspricht die Mortalitaumlt in

etwa der Morbiditaumlt [1] Der Groszligteil der Patienten erkrankt jenseits des 65

Lebensjahres Unter Betrachtung der geographischen Verteilung sind es vor allem die

Entwicklungslaumlnder in denen eine Haumlufung der Erkrankungen festzustellen ist darunter

vor allem West- und Zentralafrika Suumld- und Ostasien Aber auch in Europa

Nordamerika Australien und Japan wurde in den letzten 20 Jahren ein steter Anstieg

beobachtet Hier liegt dem HCC in uumlber 90 der Faumllle eine Leberzirrhose zu Grunde

Diese Assoziation ist in Asien und Afrika weniger haumlufig was darauf hindeutet dass

zusaumltzlich haumlufig andere Lebergrunderkrankungen zugrunde liegen Neben der

Leberzirrhose sind die Risikofaktoren fuumlr die Entstehung des HCC im Wesentlichen

viral (Infektionen mit Hepatitis B- oder C- Virus) toxisch (Aflatoxin Alkoholabusus)

metabolisch (Diabetes Mellitus Typ 2) angeboren (Haumlmochromatose Morbus Wilson

Mukoviszidose Alpha-1-Antitrypsin-Mangel Porphyrie usw) oder autoimmun bedingt

[2]

Entscheidend fuumlr die Prognose sind unter anderem Tumorlast Komorbiditaumlten

Leberfunktion und das Vorhandensein von Symptomen Ebenso spielen geographische

Unterschiede eine wesentliche Rolle insbesondere zwischen der westlichen und der

asiatisch-pazifischen Region Auf Grund dessen konnte bisher noch kein

allgemeinguumlltiger Standard fuumlr die Therapie entwickelt werden [3] Fuumlr eine individuelle

Therapiestratifizierung wird haumlufig der Barcelona Liver Cancer Clinic (BCLC)- Score

genutzt (siehe Abb 1) [4] Entscheidende Parameter sind hierbei Tumorstadium

Leberfunktion und Allgemeinzustand des Patienten

Einleitung

6

Abbildung 1 Barcelona Liver Cancer Clinic (BCLC)- Score zur Stadieneinteilung

und Behandlungsoptionen des HCC [4]

Abhaumlngig von dem Allgemeinzustand des Patienten sowie der Anzahl Groumlszlige und Lokalisation des

Tumors stehen fuumlr die Behandlung des HCC chirurgische (Resektion Lebertransplantation) sowie

nichtchirurgische Therapieverfahren (bspw perkutane Ehtanolinjektion= PEI Radiofrequenzablation=

RFA und transarterielle (Chemo-)Embolisation= TAE TACE) zur Verfuumlgung

Da die Diagnose jedoch haumlufig erst in einem fortgeschrittenem Stadium gestellt wird

stehen potentiell kurative Verfahren (ua Resektion Lebertransplantation

Radiofrequenzablation) nicht mehr zur Verfuumlgung Ein palliatives Therapiekonzept ist

beispielsweise die transarterielle Chemoembolisation (TACE) welche vor allem bei

einem multifokalen Wachstum zum Einsatz kommt Systemische Chemotherapien (wie

zB Cisplatin Doxorubicin) erzielten keine hohen Ansprechraten bzw brachten in

fortgeschrittenen Tumorstadien keinen Uumlberlebensvorteil sodass es bis vor ein paar

Jahren noch keine etablierte Therapie gab

Durch ein besseres Verstaumlndnis der Hepatokarzinogenese va auf molekularer Ebene

konnten neue Substanzen wie Sorafenib in der palliativen Therapie des HCC in

geringem Maszlige erfolgreich eingesetzt werden

Einleitung

7

Sorafenib ein oraler Multikinaseinhibitor hemmt zum Beispiel die Ras-activated factor-

Kinase (Raf-1) welches in enger Wechselwirkung mit dem Signalprotein Rat sarcoma

(Ras) steht und das Zellwachstum foumlrdert Wird dies unterbunden kann der Kreislauf

der permanenten Zellteilung unterbrochen werden Auch andere Rezeptoren (siehe Abb

2) wie die der Tyrosinkinase Vascular Endothelial Growth Factor receptor (VEGF-R)

und des Platelet Derived Growth Factor receptor (PDGF-R-β) werden durch dieses

Medikament blockiert sodass die Zelle durch die Antiangiogenese nicht mehr

ausreichend mit Naumlhrstoffen versorgt werden kann [5]

Abbildung 2 Aktivierte Wachstumsfaktoren des HCC und Angriffspunkte von

Sorafenib (Sf)

Durch die Stimulierung des EGF-R (beispielsweise durch TGF-α) kommt es zur Aktivierung der

Signalkaskade RasRaf-1 Dadurch wird die Produktion neuer Stimulationsfaktoren im Nukleus angeregt

sodass ein Kreislauf des permanenten Zellwachstums entsteht Gleichzeitig wird die Angioneogenese

durch Liganden wie PDGF und VEGF stimuliert Sorafenib (Sf) hemmt somit mehrere Kinasen die fuumlr

das Tumorwachstum eine entscheidende Rolle spielen [6]

Einleitung

8

11 Praumlneoplasien der Leber

Praumlneoplastische hepatozellulaumlre Laumlsionen sogenannte foci of altered hepatocytes

(FAH) sind phaumlnotypisch veraumlnderte Hepatozyten Diese sind noch keine Tumoren

entwickeln sich aber in der experimentellen Karzinogenese der Ratte der Maus bei

Voumlgeln Fischen und Murmeltieren von benignen weiter zu malignen Neoplasien [7]

Sie gehen dem Auftreten von hepatozellulaumlren Adenomen und Karzinomen in der

experimentellen Karzinogenese lange voraus Diese Veraumlnderungen koumlnnen chemisch

viral physikalisch und hormonell ausgeloumlst werden Kleine Hepatozytengruppen mit

exzessiver Glykogenspeicherung sogenannte glycogen storing foci (GSF) sind unter

den FAH die fruumlhesten Veraumlnderungen welche sich in der azinaumlren Architektur des

Lebergewebes integriert haben [7 8] Die exzessive Glykogenspeicherung ist ua

Folge einer verminderten Aktivitaumlt des glukoneogenetischen Enzyms Glukose-6-

Phosphatase Ebenso kommt es zu einer Beeinflussung weiterer Stoffwechselwege

wobei vor allem Enzyme der Glykolyse und der Fettsaumluresynthese sowie verschiedene

intrazellulaumlre Signaltransduktionswege beeinflusst werden [9]

Beispielsweise sind Aktivierungen der Protein Kinase B mechanistic Target of

Rapamycin (AKTmTOR) und rat sarcoma mitogen aktivierte Proteinkinase

(RasMAPK) Signaltransduktionswege sowohl in dem Rattenmodell der Insulin-

induzierten Hepatokarzinogenese als auch beim menschlichem HCC und in humanen

GSF nachgewiesen worden [10]

12 Inseltransplantation und hepatozellulaumlres Karzinom

Die Transplantation von Bauchspeicheldruumlsengewebe hat eine lange Tradition Ende

des 19 Jahrhunderts erfolgten die ersten Versuche noch vor der Entdeckung des

Insulins durch den deutschen Arzt Bernhard Naunyn [11]

Dabei ist die portal-embolische Pankreasinseltransplantation bei Streptozotocin-

diabetischen Ratten das am meisten untersuchte Inseltransplantationsmodell (s Abb 3)

Morphologische Untersuchungen zeigten dass die intrahepatische Transplantation

ideale Bedingungen fuumlr die Inseln darstellte Die direkte intravaskulaumlre Lage und die

Doppelversorgung der Leber uumlber das venoumlse Blut der Pfortader und die Leberarterien

fuumlhrten zu einer deutlich houmlheren Uumlberlebensrate der Inseln als in anderen Organen

Einleitung

9

Nach 11 Tagen bildeten sich Anastomosen zwischen dem Gefaumlszligsystem der

Pankreasinseln und dem der Leber aus [12] Die zunaumlchst ruhende Insulinproduktion

wurde binnen der ersten 24 Stunden nach der Transplantation zur Regulation des

Blutzuckerspiegels wieder aufgenommen Ist eine genuumlgend hohe Anzahl vitaler

Pankreasinseln (n=1000-2000) verpflanzt worden war die diabetische Stoffwechsellage

nach der Transplantation dauerhaft ausgeglichen [13 14 15] In anderen Experimenten

stellte sich heraus dass eine geringe Anzahl an verpflanzten Pankreasinseln (nlt500) das

diabetische Syndrom (Hyperglykaumlmie Polydipsie Diarrhoe) gebessert aber nicht

vollstaumlndig behoben hat Waumlhrend sich die β-Zellen verpflanzter Inseln groszliger

Stuumlckzahl elektronenmikroskopisch nicht von denen normaler im Pankreas gelegener

Inseln unterschieden waren bei den β-Zellen im Versuch mit niedriger Stuumlckzahl eine

Degranulation und eine Vermehrung des rauen und glatten endoplasmatischen

Retikulums der Transplantate sichtbar Dies entspricht einer gesteigerten Synthese und

Sekretion von Insulin [13 14 15] Die Menge des Insulins bezogen auf die

Gesamtkoumlrpermasse war jedoch so gering dass eine leicht abgemilderte

Hyperglykaumlmie bestehen blieb und damit eine staumlndige Stimulation der β -Zellen der

transplantierten Inseln unterhalten wurde Alle Hepatozyten der im Abstromgebiet der

Inseltransplantate gelegenen Leberazini waren somit hohen Glukose- und gleichzeitig

Insulinkonzentrationen ausgesetzt und zeigten eine vermehrte Glykogen- und

Fettspeicherung

Es fand sich weiterhin eine Verstaumlrkung der Proliferation und der apoptotischen

Elimination der Hepatozyten [13 16 17] Die Herde gleichen praumlneoplastischen

chemisch-induzierten Leberherden nicht nur hinsichtlich ihrer Morphologie und ihres

Proliferationsverhaltens sondern auch in ihrer Enzymausstattung [14 18] In

Langzeitexperimenten entwickelten auch sie sich zu Adenomen und Karzinomen

weiter

Die Karzinogenese wird als Mehrstufenmodell gesehen und besteht aus der Initiation

Promotion und Progression Der Initiation (Ausloumlsung) liegt eine genetische

Veraumlnderung zugrunde Die Zellen unterscheiden sich von ihrem umliegenden Gewebe

Im zweiten Schritt der Promotion (Foumlrderung) steht die Krebsentwicklung im

Vordergrund Die genetisch veraumlnderte Zelle erfaumlhrt einen ununterbrochenen

Wachstumsreiz und erkennt eigene Zellgrenzen nicht mehr an Diese Phase ist

reversibel

Einleitung

10

Die Progression (Steigerung) stellt die 3 Stufe dar Sie ist durch die eigentliche maligne

Transformation gekennzeichnet Die Zelle teilt sich ohne Unterbrechung und ist

immortal geworden Im Verlauf kommt es zu einer Entdifferenzierung und zur

Metastasenbildung [19]

Abbildung 3 Pankreasinseltransplantationsmodell bei diabetischen Ratten

(Skizze Prof Dr med Dombrowski)

Die Pankreasinseln (rote Dreiecke) gelangen uumlber den Pfortaderhauptast in Portalvenen der

Portalfelder (Blutfluss entlang der Pfeile) Ein lokaler Hyperinsulinismus entsteht im Abstromgebiet der

Transplantate (rote Pfeile) von der Azinuszone 1 in Richtung der Zone 3

13 Der Epidermal Growth Factor Receptor Transforming Growth Factor α

Die Epidermal Growth Factor- Rezeptoren (EGF-R) findet man in einer

unterschiedlichen Konzentration und Kombination in einer Vielzahl von Geweben

Epitheliale mesenchymale sowie neuronale Zellen sind in der Lage dieses

Einleitung

11

Transmembranmolekuumll zu exprimieren einzig die Zellen des haumlmatopoetischen

Systems zeigen keine EGF-R-Expression Durch die Stimulation des Rezeptors wird

eine Signalkaskade in Gang gesetzt die eine fundamentale Rolle in der Entwicklung

Proliferation und Differenzierung der Zellen spielt [20]

Der EGF-Rezeptor gehoumlrt zur Familie der ErbB-Proteine (s Abb 4) Ihnen gemeinsam

ist der dreiteilige Aufbau aus einer extrazellulaumlren Domaumlne mit der

Ligandenbindungsstelle einem transmembranen Segment und einer intrazellulaumlren

Tyrosinkinase [27] Liganden sind der Epidermal Growth Factor (EGF) sowie der

Transforming Growth Factor alpha (TGF-α) der eine groszlige Rolle in der

Hepatokarzinogenese spielt [28 29] Es konnte in verschiedenen Arbeiten gezeigt

werden dass es zu einer Uumlberexpression der TGF-α- und EGF- messenger RNA

(mRNA) in der zirrhotischen Leber und beim HCC kommt [23 24 25 26]

TGF-α wird von den Hepatozyten gebildet und fungiert als autokriner Faktor waumlhrend

der Regeneration der Leber [21 22] Im Falle einer Bindung kommt es zu einer

Rezeptordimerisierung mit anschlieszligender Autophosphorylierung spezifischer

Tyrosinreste Diese setzen weitere Bindungsstellen fuumlr Adapterproteine frei welche

Signalplattformen aufbauen an die weitere Effektormolekuumlle beziehungsweise Enzyme

binden koumlnnen (MAPK- den JanuskinaseSignal Transducers and Activators of

Transcription =JakSTAT- Signalweg oder den anti-apoptotischen Phosphoinositid-3-

Kinase (PI3-) Kinase-Weg ) [20]

Bereits 1979 konnte man im Tierversuch zeigen dass EGF Zellen stimuliert sodass

diese verstaumlrkt wachsen [30] Fehlen diese stimulatorischen Signale ist es gesunden

Zellen nicht moumlglich zu proliferieren Tumorzellen hingegen sind uumlberwiegend

unabhaumlngig von einer exogenen Wachstumsstimulation [31] Im HCC und in

bestimmten epithelialen Tumorerkrankungen werden erhoumlhte EGF-R-Spiegel gefunden

sowie teilweise auch mutierte hyperaktive Formen des EGF-R Dazu zaumlhlen zB nicht

kleinzellige Lungenkarzinome

Ein zweiter Weg die eigene Proliferation der Krebszellen anzutreiben ist die

Moumlglichkeit Wachstumsfaktoren zu synthetisieren Diesen Prozess findet man

beispielsweise in Glioblastomen und Sarkomen die Platet Derived Growth Factor

(PDGF) und TGF-a produzieren [32] Des Weiteren sind viele Krebszellen in der Lage

im Falle einer deregulierten Expression von Rezeptoren hypersensibel gegenuumlber

Wachstumsfaktoren zu sein Ein Beispiel hierfuumlr ist der HER2neu-Rezeptor der in

Mammakarzinomen uumlberexprimiert ist [33]

Einleitung

12

Die haumlufige Uumlberexpression in Korrelation mit einer schlechten Prognose macht den

EGF-R zu einem relevanten Zielprotein in der Tumortherapie [34]

Abbildung 4 Therapeutische Moumlglichkeiten der Inhibition des EGF-R und des

HER2neu-Rezeptors (Abb modifiziert nach Krejsa et al)

Diese Graphik verdeutlicht die Inhibition wichtiger Tyrosinkinasen aus der Familie der ErbB- Proteine

(EGF-R und HER2neu) welche in verschiedenen Tumorgeweben uumlberexprimiert sind Die Hemmung

erfolgt zB uumlber eine Ligandenbindung (Cetuximab) oder uumlber eine kompetitive Beeinflussung der

Tyrosinkinaseaktivitaumlt (Gefitinib) Durch die Beeintraumlchtigung der nachgeschalteten Signalkaskaden

wie beispielsweise die der Phosphoinositide 3- Kinase (PI3K) AKT und der Mitogen-activated protein

Kinase (MAPK) kann somit ein Einfluss auf die Angioneogenese und die Zellproliferation genommen

werden [ 35]

Einleitung

13

14 Gefitinib

Das niedermolekulare Chinazolinderivat Gefitinib (AstraZeneca Macclesfield UK)

gehoumlrt mit einer Masse von unter 600 Kilodalton zu den sogenannten bdquosmall

moleculesldquo Es wird oral verabreicht und inhibiert selektiv den EGF-R indem es die

nachgeschaltete Signaltransduktion durch die fehlende Autophosphorylierung

unterbindet [36 37 40] Dabei blockiert es die intrazellulaumlre Tyrosinkinase des EGF-R

indem es mit Adenosintriphosphat (ATP) um das katalytische Zentrum der

Bindungsstelle konkurriert [38] Dies ist moumlglich da Gefitinib dem ATP strukturell

aumlhnlich ist Durch die Blockierung der EGF-R-Aktivitaumlt konnte experimentell die HCC-

Entstehung in zirrhotischen Rattenlebern gemindert werden [41] Gefitinib findet

aktuell Anwendung in der Behandlung des nicht kleinzelligen Lungenkarzinoms mit

EGF-R-Uumlberexpression [42]

15 Fragestellung

Meist entstehen humane HCC innerhalb einer Leberzirrhose Jedoch koumlnnen hormonelle

Stimuli wie Oumlstrogene Androgene und Insulin ebenfalls Risikofaktoren fuumlr die

Entstehung hepatozellulaumlrer Tumoren sein ohne dass zuvor eine Leberzirrhose betsteht

[14 43 44]

Meiner experimentellen Arbeit liegt die metabolische (insulinvermittelte)

Hepatokarzinogenese zugrunde Erste Schritte der Krebsentstehung nach der

Inselzelltransplatation sind durch die lokale Insulinwirkung als Wachstumsstimulus

erklaumlrbar Durch das hohe Glukose- und Insulinangebot zeigten die Hepatozyten im

Abstromgebiet der Pankreasinseln eine vermehrte Glykogen- und Fettspeicherung und

schlieszliglich eine erhoumlhte Proliferationsaktivitaumlt

Weiterhin findet sich eine Uumlberexpression von EGF-R und TGF-α in diesen

praumlneoplastischen Herden nach Inselzelltransplantation Die Relevanz dieser

Heraufregulation fuumlr die insulininduzierte Hepatokarzinogenese konnte bisher aber noch

nicht geklaumlrt werden

In dieser Arbeit soll der Frage nachgegangen werden ob durch eine Hemmung des

EGF-R mittels Gefitinib die Entstehung insulininduzierter praumlneoplastischer Leberherde

verringert und die Fortentwicklung zu hepatozellulaumlren Tumoren gehemmt oder

Material und Methode

14

verlangsamt werden kann Da allerdings die Arbeit auf einen Beobachtungszeitraum

von 6 Monaten begrenzt ist wird somit der hauptsaumlchlich der Effekt auf die Initiation

und Promotion der Karzinogenese untersucht

2 Material und Methode

21 Die Versuchstiere und ihre Haltung

Als Versuchstiere dienten maumlnnliche Lewis-Ratten mit einem Koumlrpergewicht zwischen

180 und 220g welche von Harlan Winkelmann (Borchen Deutschland) bezogen

wurden Die Ratten wurden jeweils zu zweit in einem Kaumlfig (Makrolon Typ 3 Ebeco)

bei einer Zimmertemperatur von 20-22⁰ C und einem Tag-Nacht-Rhythmus von 12

Stunden gehalten Die Tiere hatten freien Zugang zu Futter und Leitungswasser

Die dieser Arbeit zu Grunde liegenden tierexperimentellen Untersuchungen wurden

beim Landesamt fuumlr Landwirtschaft Lebensmittelsicherheit und Fischerei

Mecklenburg-Vorpommern beantragt und von dieser gemaumlszlig sect 8 Abs 1 des

Tierschutzgesetzes genehmigt Die Durchfuumlhrung der hierzu erforderlichen Eingriffe

wurde mir gemaumlszlig sect 9 Abs 1 Satz 4 des Tierschutzgesetzes behoumlrdlich genehmigt

22 Versuchsgruppen (s auch Tab 1)

Hauptgruppe 1 8 maumlnnliche Ratten die einen Diabetes mellitus durch

Streptozotocininjektion entwickelt haben und denen portal-

embolisch Pankreasinseln transplantiert wurden In dieser

Gruppe erfolgte keine Gefitinibgabe Die Toumltung erfolgte nach 3

Wochen

Hauptgruppe 2 12 maumlnnliche Ratten die einen Diabetes mellitus durch

Streptozotocininjektion entwickelt haben und denen portal-

embolisch Pankreasinseln transplantiert wurden Diese Gruppe

erhielt zwei Wochen vor dem geplanten Toumltungszeitpunkt

Gefitinib taumlglich oral Die Toumltung erfolgte nach 3 Wochen

Hauptgruppe 3 10 maumlnnliche Ratten die einen Diabetes mellitus durch

Streptozotocininjektion entwickelt haben und denen portal-

Material und Methode

15

embolisch Pankreasinseln transplantiert wurden In dieser

Gruppe erfolgte keine Gefitinibgabe Die Toumltung erfolgte nach 6

Monaten

Hauptgruppe 4 14 maumlnnliche Ratten die einen Diabetes mellitus durch

Streptozotocininjektion entwickelt haben und denen portal-

embolisch Pankreasinseln transplantiert wurden Diese Gruppe

erhielt zwei Wochen vor dem geplanten Toumltungszeitpunkt

Gefitinib taumlglich oral Die Toumltung erfolgte nach 6 Monaten

Hauptgruppe 5 12 maumlnnliche Ratten die einen Diabetes mellitus durch

Streptozotocininjektion entwickelt haben und denen portal-

embolisch Pankreasinseln transplantiert wurden Diese Gruppe

erhielt drei Monate vor dem geplanten Toumltungszeitpunkt

Gefitinib taumlglich oral Die Toumltung erfolgte nach 6 Monaten

Kontrollgruppe 1 10 maumlnnliche Ratten die keinen Diabetes mellitus haben und

nicht transplantiert wurden In dieser Gruppe erfolgte keine

Gefitinibgabe Die Toumltung erfolgte nach 3 Wochen

Kontrollgruppe 2 10 maumlnnliche Ratten die keinen Diabetes mellitus haben und

nicht transplantiert wurden Diese Gruppe erhielt zwei Wochen

vor dem geplanten Toumltungszeitpunkt Gefitinib taumlglich oral

appliziert Die Toumltung erfolgte nach 3 Wochen

Kontrollgruppe 3 11 maumlnnliche Ratten die keinen Diabetes mellitus haben und

nicht transplantiert wurden In dieser Gruppe erfolgte keine

Gefitinibgabe Die Toumltung erfolgte nach 6 Monaten

Kontrollgruppe 4 10 maumlnnliche Ratten die keinen Diabetes mellitus haben und

nicht transplantiert wurden Diese Gruppe erhielt zwei Wochen

vor dem geplanten Toumltungszeitpunkt Gefitinib taumlglich oral

appliziert Die Toumltung erfolgte nach 6 Monaten

Kontrollgruppe 5 10 maumlnnliche Ratten die keinen Diabetes mellitus haben und

nicht transplantiert wurden Diese Gruppe erhielt drei Monate

vor dem geplanten Toumltungszeitpunkt Gefitinib taumlglich oral

appliziert Die Toumltung erfolgte nach 6 Monaten

Material und Methode

16

Tabelle 1 Schematische Darstellung des Versuchsaufbaus der Haupt- und

Kontrollgruppen

Wochen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

Hauptgruppe 1

Hauptgruppe 2

Hauptgruppe 3

Hauptgruppe 4

Hauptgruppe 5

Kontrollgruppe 1

Kontrollgruppe 2

Kontrollgruppe 3

Kontrollgruppe 4

Kontrollgruppe 5

Gefitinib fuumlr 2 Wochen 20mgkg 3 Monate 10mgkg

23 Applikation von Gefitinib

Uumlber zwei Wochen wurde per Schlundsonde Gefitinib in einer Dosierung von 20mgkg

Koumlrpergewicht oral gegeben Durch die bei den Versuchstieren beobachtete Toxizitaumlt

wurde die Dosierung ab einer Applikationsdauer von 3 Monaten entsprechend

angepasst (10mgkg Koumlrpergewicht)

24 Streptozotocingabe und Blutglukosemessung

Streptozotocin wurde einmalig gewichtsadaptiert mit einer Dosis von 80mg kg

Koumlrpergewicht subcutan injiziert Die erste Blutglukosemessung erfolgte am dritten Tag

nach der Streptozotocingabe und wurde mit dem Messgeraumlt und Teststreifen von

ACCU-CHEKreg durchgefuumlhrt Ab einem Wert von 167 mmolL bzw 300mgdL

Glukose galten die Ratten als hyperglykaumlmisch und diabetisch Wurde dieser

Schwellenwert nicht erreicht wurden die Ratten vom Experiment ausgeschlossen Die

Blutentnahme erfolgte aus der Schwanzspitze der Tiere Weitere Blutglukose- und

Gewichtsbestimmungen erfolgten am Tag der Transplantation sowie am ersten dritten

und achten postoperativen Tag danach monatlich

Material und Methode

17

25 Inseltransplantation

251 Praumlparation der Pankreasinseln

Die Pankreasinseln wurden aus gesunden Spendertieren der gleichen Zuchtlinie

gewonnen Diese Tiere wurden mit einem Gemisch aus Ketamin (100mgkg

Koumlrpergewicht) und Xylazin (4mgkg Koumlrpergewicht) nach intraperitonealer

Applikation narkotisiert Nach der Eroumlffnung des Abdomens wurde das Darmgekroumlse

seitlich verlagert Die freigelegte Aorta abdominalis wurde mit einer Kanuumlle (07mm)

punktiert und mit einem Gemisch aus isotoner Kochsalz (NaCl)- Loumlsung (09ig) und

Neutralrot (100mgL) retrograd mit ca 150- 200ml perfundiert Die Vena cava inferior

wurde zur Herstellung eines offenen Kreislaufs eroumlffnet Waumlhrend des Spuumllvorgangs

faumlrbte sich das Pankreas rosa und die Pankreasinseln intensiv rot an Somit konnte man

das Gewebe gezielt explantieren Das Pankreasgewebe von drei Spendertieren wurde in

Hanksloumlsung (pH 72 Hanksrsquo Balanced Salt Solution ohne NaHCO3 mit Phenolrot 10

pH 72 Biochrom AG) gesammelt und anschlieszligend mit Scherenschlaumlgen

zerkleinert Nach der Praumlparation wurde das Gewebe zusammen mit 5ml Hanksloumlsung

21mg Albumin und 45mg Kollagenase im Waumlrmeschrank auf einem Magnetruumlhrer bei

etwa 365⁰C fuumlr ca zehn Minuten verdaut Der genaue Zeitpunkt der Beendigung wurde

nach visueller Pruumlfung des Homogenisats festgelegt Im Anschluss daran wurde das

Gemisch in Zentrifugenroumlhrchen aufgeteilt die mit eiskalter Hanksloumlsung gefuumlllt waren

um die Kollagenaseaktivitaumlt zu stoppen und kraumlftig durchmischt Nach der

Sedimentation wurde der Uumlberstand abpipettiert und verworfen das Sediment mit

frischer Hanksloumlsung aufgefuumlllt und wiederum durchmischt Dieser Waschvorgang

wurde mindestens viermal wiederholt um die Kollagenase und die Zellfragmente zu

entfernen Somit wurden die durch das Neutralrot angefaumlrbten Pankreasinseln vom

restlichen Pankreasgewebe getrennt Unter dem Stereomikroskop wurden die

kirschroten Inseln mit Hilfe von Glaspipetten aufgesammelt und in einem separaten mit

Hanksloumlsung gefuumlllten Reagenzglas kollektiert Pro Tier wurden 400 bis 450

Pankreasinseln gesammelt und mit 05ml Hanksloumlsung in einer Spritze aufgeschwemmt

und transplantiert

Material und Methode

18

252 Intrahepatische Transplantation

Kurz vor der geplanten Transplantation wurde das Gewicht und die

Blutglukosekonzentration der Tiere bestimmt Um eine ausreichende Narkose zu

erlangen wurde den Tieren gewichtsadaptiert ein Gemisch aus Ketamin (80mgkg

Koumlrpergewicht) und Xylazin (4mgkg Koumlrpergewicht) intraperitoneal appliziert Nach

der Rasur des Operationsfeldes wurden die Tiere auf einen Operationstisch fuumlr Ratten

fixiert und das Operationsfeld mit 90igem Alkohol desinfiziert Die Laparatomie

erfolgte vom Sternum bis zur Linea alba Insgesamt wurde das Abdomen auf einer

Strecke von drei Zentimetern eroumlffnet und mit einem Lochtuch abgedeckt Das

Darmkonvolut wurde nach extraabdominal verlagert und mit einer warmen NaCl-

getraumlnkten Kompresse vor dem Austrocknen geschuumltzt Die Vena portae wurde

dargestellt und der Ast der den linken Leberlappen und die linke Haumllfte des

Mittellappens versorgt wurde kurzzeitig mit einer Gefaumlszligklemme abgeklemmt Die

zuvor gewonnenen Pankreasinseln wurden in einer 1ml Tuberkulinspritze zusammen

mit 05ml Hanksloumlsung aufgezogen die mit einer 05mm durchmessenden Kanuumlle

versehen war Damit wurde die Pfortader punktiert und die Loumlsung in den rechten Teil

der Leber (dh in den rechten Leberlappen in die rechte Haumllfte des Mittellappens in

den Processus caudatus und die Processus papillares) geschwemmt Die linke

Leberhaumllfte also der linke Leberlappen und die linke Haumllfte des Mittellappens blieben

frei von Transplantaten Die Gefaumlszligklemme wurde sofort nach der Transplantation

entfernt sodass die Abklemmzeit nicht mehr als 1 Minute betrug Nach Entfernen der

Punktionskanuumlle erfolgte die manuelle Druckkompression der Vena portae fuumlr ca zwei

bis drei Minuten um die Blutung zu stillen und im Anschluss das Entfernen der

Kompresse und das Reponieren des Darmkonvoluts Die Bauchdecke wurde mit einer

fortlaufenden Naht verschlossen und die Haut anschlieszligend geklammert Am Ende

erfolgte erneut eine Desinfektion der Wunde Postoperativ wurden die Tiere bis zum

Erwachen beobachtet Insgesamt dauerte die Narkose nicht laumlnger als 20 Minuten

Material und Methode

19

26 Praumlparation der Lebern

261 Markierung proliferierender Zellen

Die Bromdesoxyuridin (BrdU)-Applikation erfolgte bei der Haumllfte der Tiere einer

Gruppe eine Stunde vor dem Toumlten Dazu wurde 20mg BrdU in 2ml Kochsalz aufgeloumlst

und jeweils 1ml intraperitoneal und subkutan injiziert Um laumlngerfristige

Proliferationssteigerungen erkennen zu koumlnnen wurde der anderen Haumllfte der Tiere

BrdU mittels einer osmotischen Minipumpe uumlber einen Zeitraum von sieben Tagen vor

dem Toumltungszeitpunkt appliziert Dazu wurde die doppelte Dosis ebenfalls in 2ml

Kochsalzloumlsung aufgeloumlst und in die Pumpen gespritzt die ihren Inhalt gleichmaumlszligig an

die Umgebung abgaben sodass sich eine Tagesdosis von 572mg ergab Diese Pumpen

wurden den mit Ether-betaumlubten Ratten subkutan zwischen den Schulterblaumlttern

implantiert und der Hautschnitt mit Klammern versorgt BrdU wird von den

proliferierenden Zellen aufgenommen und in die neu synthetisierte DNA eingebaut Der

immunhistochemische Nachweis von BrdU erfolgt dann mit Hilfe eines

Primaumlrantikoumlrpers (s 271)

262 Probengewinnung und Gewebspraumlparation

Die Tiere wurden mit einer Uumlberdosis Ketamin (100mg kg Koumlrpergewicht) und

Xylazin (4mgkg Koumlrpergewicht) narkotisiert Das Abdomen wurde durch eine mediane

Laparotomie eroumlffnet und die Aorta abdominalis nach extraabdomineller Verlagerung

des Darmkonvoluts dargestellt Diese wurde mit einer Flexuumlle (22G) kanuumlliert Dadurch

konnten 5ml Blut in einer 5ml Spritze abgezogen werden Das Blut wurde zur

Serumgewinnung fuumlr 10 Minuten in einem Gerinnungsroumlhrchen zentrifugiert Das

Serumroumlhrchen wurde in einem Behaumllter mit fluumlssigem Stickstoff tiefgefroren und bei

-80⁰C gelagert Die liegende Flexuumlle wurde mit Klemmen in der Aorta abdominalis

fixiert Danach wurde der Blutkreislauf mit 200ml Spuumllloumlsung (Ringerloumlsung 4

Dextran 05 Procain pH 74) gespuumllt um das Blut aus den Gefaumlszligen zu entfernen

Dabei wurde ein offener Kreislauf geschaffen in dem die Vena cava inferior unterhalb

des Zwerchfells mit einer spitzen Schere durchtrennt wurde

Material und Methode

20

Nach Abklemmen der zufuumlhrenden Gefaumlszlige wurde der Mittellappen der Leber abgesetzt

und in einen linken und rechten Anteil getrennt Beide Mittellappenstuumlcke wurden in

2mm breite Stuumlcke geschnitten auf entsprechend gekennzeichnetes Filterpapier

gegeben und uumlber Methylbutan in fluumlssigem Stickstoff kryokonserviert Die rechte

Niere wurde nach dem Abklemmen der zufuumlhrenden Gefaumlszlige halbiert und ebenfalls in

Methylbutan eingefroren Die Lagerung der beiden Gewebe erfolgte bei -80⁰C

Im Anschluss wurde die Spuumllloumlsung durch eine Fixierloumlsung (3 Paraformaldehyd

05 Glutaraldehyd 4 Dextran) ersetzt Nach etwa 5 Minuten war eine gleichmaumlszligige

Perfusionsfixation erreicht sodass auch das restliche Lebergewebe sowie Schilddruumlse

linke Niere ein etwa 2cm langes Duumlnndarmsegment Gehirn und Hypophyse in Nachfix

(3 Paraformaldehyd) aufbewahrt werden konnte Herz Lunge Pankreas Milz und

Hoden wurden in 4igem Formaldehyd konserviert Der Zuschnitt der entnommenen

Organe erfolgte nach einer weiteren mindestens 24 stuumlndigen Fixierung Die gewonnene

Organe in einer aufsteigenden Alkoholreihe entwaumlssert und dann in Paraffin eingebettet

Von den Paraffinbloumlcken wurden 1-2microm dicke Serien der Lebern gefertigt

27 Morphologische Untersuchungen

Die transplantierten Pankreasinseln konnten mikroskopisch vom umgebenen

Lebergewebe sehr gut abgegrenzt werden Wie auch schon in der Abbildung 1

beschrieben fanden wir die Inseln innerhalb kleiner Pfortaderaumlste in der Mitte eines

Leberazinus (siehe auch Abb 9 A) Neben den Standardfaumlrbungen Haumlmatoxylin und

Eosin und der Periodsaumlure- Schiff- Reaktion wurden zusaumltzliche immunhistochemische

Reaktionen durchgefuumlhrt

Material und Methode

21

271 Protokolle der Immunhistochemie (BrdU)

- Paraffinschnitte 2microm Trocknung uumlber Nacht bei 60 Grad

- Antikoumlrper BrdU verduumlnnt mit Antikoumlrper- Verduumlnnungsloumlsung Fa Leica

(REFAR9352) HPLC minimum 99HPLC Sigma

ABC-Methode

1 Kochen des entparaffinierten Schnittes in Citratpuffer (Merck Darmstadt) (pH6)

im Schnellkochtopf uumlber 45 Minuten

2 Andauung durch 01ige Protease (Sigma Hamburg) 10 Minuten 37degC

3 Waschung mit TRIS-Puffer (Merck Darmstadt)

4 Kochen des Schnittes bei 70degC fuumlr 60 Minuten in 95igem Formamid (Roth

Karlsruhe)

5 Waschung mit TRIS-Puffer

6 Inkubation in 3iger Wasserstoffperoxidloumlsung (DAKO Hamburg) 30

Minuten

7 Inkubation in 20iger Schweinenormalserum (DAKO Hamburg) verduumlnnt mit

TRIS-Puffer

8 Inkubation mit dem gegen BrdU gerichteten Primaumlrantikoumlrper (150 Verduumlnnung

mit Antibody-Diluent beides DAKO Hamburg) uumlber Nacht

9 Weiterbehandlung mit LSAB+ Kits (DAKO Hamburg)

10 Waschung mit TRIS-Puffer

11 Inkubation mit biotinylierten Sekundaumlrantikoumlrpern (biotinylierter antiMaus IgG

DAKO LSAB+ Kit Peroxydase)

12 Waschung mit TRIS-Puffer

13 Zugabe von Streptavidin Peroxydase fuumlr 30 Minuten

14 Waschung mit TRIS-Puffer

15 Inkubation mit dem Farbstoff 10 Minuten

16 Unterbrechung der Reaktion durch vorsichtige Spuumllung mit Aqua destillata

17 PAS- bzw HE-Faumlrbung

18 Eindeckung (mit Roti Histokit Fa Rote)

Material und Methode

22

272 Protokolle der Immunhistochemie (TGF-α)

- Paraffinschnitte 2microm Trocknung uumlber Nacht bei 60 Grad

- Antikoumlrper TGFa Fa Calbiochem Konzentration 1100 verduumlnnt mit

Antikoumlrper-Verduumlnnungsloumlsung Fa Leica (REFAR9352)

Bearbeitung

1 Entparaffinierung uumlber Automaten mit Bond Dewax Solution (REF 35606)

2 Hitzevorbehandlung im Automaten pH 60

3 Peroxidase Blocking (im Nachweissystem REF DS9800) bdquoPolymer Refine

DABldquo dFaLeica) fuumlr 10 Minuten

4 Inkubation mit Primaumlr-AK fuumlr 60 Minuten

5 Post Primary (im Nachweissystem dFaLeica) fuumlr 10min

6 Polymer (Nachweissystem) 30 Minuten

7 DAB (33-Diaminobenzidin) Nachweissystem 20 Minuten

8 Gegenfaumlrbung mit Haumlmalaun (Nachweissystem) 8 min

9 Entwaumlssern in aufsteigender Alkoholreihe gefolgt von Xylol

10 Eindecken mit Roti-Histokit (FaRoth)

Material und Methode

23

273 Protokolle der Immunhistochemie (EGF-R)

- Paraffinschnitte 2microm Trocknung uumlber Nacht bei 60 Grad

- Antikoumlrper EGFR Fa Leica Konzentration 150 verduumlnnt mit Antikoumlrper-

Verduumlnnungsloumlsung Fa Leica (REFAR9352)

Bearbeitung

1 Bearbeitung im Vollautomat der Fa Leica bdquoBOND Max

2 Entparaffinierung uumlber Automaten mit Bond Dewax Solution (REF 35606)

3 Hitzevorbehandlung im Automaten pH 90

4 Peroxidase Blocking (im Nachweissystem REF DS9800) bdquoPolymer Refine

DABldquo d Fa Leica) fuumlr 10 Minuten

5 Inkubation mit Primaumlr-AK fuumlr 60 Minuten

6 Post Primary (im Nachweissystem d Fa Leica) fuumlr 10 Minuten

7 Polymer (Nachweissystem) 30 Minuten

8 DAB (33-Diaminobenzidin) Nachweissystem 20 Minuten

9 Gegenfaumlrbung mit Haumlmalaun (Nachweissystem) 8 min

10 Entwaumlssern in aufsteigender Alkoholreihe gefolgt von Xylol

11 Eindecken mit Roti-Histokit (Fa Roth)

Material und Methode

24

274 Protokolle der Immunhistochemie (Insulin)

- Paraffinschnitte 2microm Trocknung uumlber Nacht bei 60 Grad

- Antikoumlrper Insulin (Fa Leica Menarini Konzentration 1300 verduumlnnt mit

Antikoumlrper- Verduumlnnungsloumlsung Fa Leica (REFAR9352)

- Vollautomat der Fa Leica bdquoBOND Maxldquo

Bearbeitung

1 Entparaffinierung uumlber Automaten mit Bond Dewax Solution (REF 35606)

2 Peroxidase Blocking (im Nachweissystem REF DS9800) bdquoPolymer Refine

DABldquo d Fa Leica) fuumlr 5 min

3 Inkubation mit Primaumlr-AK fuumlr 18 Minuten

4 Post Primary (im Nachweissystem dFaLeica) fuumlr 7 Minuten

5 Polymer (Nachweissystem) 8 min

6 DAB (33-Diaminobenzidin) Nachweissystem 7 Minuten

7 Gegenfaumlrbung mit Haumlmalaun (Nachweissystem) 2 Minuten

8 Entwaumlssern in aufsteigender Alkoholreihe gefolgt von Xylol

9 Eindecken mit Roti-Histokit (Fa Roth)

Material und Methode

25

28 Proliferationsaktivitaumlt

Die morphometrische Auszaumlhlung der Proliferationsaktivitaumlt erfolgte mit dem

Mikroskop (Nikon ECLIPSE Ni) einer Kamera (Nikon digital sight ds-2Mv) dem

Softwareprogramm (Nis- Elements imaging software BR) und einem Gitternetz

(Methode nach Weibel) [45]

Mit Hilfe des BrdU- Labeling-Index (BrdU-LI) konnte die Proliferationsaktivitaumlt der

verschiedenen Versuchsgruppen verglichen werden da dieser den Anteil BrdU-

positiver Hepatozytenkerne in Prozent angibt (vergleiche Abb 8) Er wurde bei den

Tieren der Hauptgruppen 1-5 sowie der Kontrollgruppen 1-5 die uumlber 7 Tage BrdU

uumlber eine osmotische Pumpe (Fa Alzet Modell 2ML1) erhielten bestimmt Gezaumlhlt

wurden die Hepatozytenkerne in den praumlneoplastischen Herden (nur Versuchsgruppen)

und im Normalgewebe (je 2000 Hepatozytenkerne pro Tier der Versuchs- und

Kontrollgruppen)

29 Statistische Auswertung

Die Haupt- und Kontrollgruppen wurden hinsichtlich der Gewichtsentwicklung und

Blutzuckerwerte verglichen Zudem erfolgte ein intraindividueller Vergleich (gepaart)

der Proliferationsaktiviaumlt der Herde und des Normalgewebes in den Hauptgruppen und

der interindividuelle Vergleich (ungepaart) mit dem Normalgewebe der

Kontrollgruppen Es wurde jeweils der Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test (Microsoft

Excel 2003 Redmond USA) verwendet Unterschiede wurden als signifikant

akzeptiert falls die Irrtumswahrscheinlichkeit p unter 005 lag

Ergebnisse

26

3 Ergebnisse

31 Gewichtsentwicklung

In allen Hauptgruppen konnte nach der Transplantation eine Gewichtsreduktion

nachgewiesen werden Im Durchschnitt kam es zu einer initialen Abnahme von 172

Im Verlauf kam es zu einer Erholung der Tiere mit einer Gewichtszunahme um

durchschnittlich 042 Die Hauptgruppen 1 (3 Wochen) und 3 (6 Monate) jeweils

ohne Gefitinib zeigten dies am deutlichsten (49 Gewichtsabnahme innerhalb einer

Woche nach Transplantation) Die Hauptgruppe 1 gewann danach das 106fache und die

Hauptgruppe 3 das 108fache an Gewicht Statistisch signifikante Unterschiede lieszligen

sich zwischen den jeweiligen Haupt- und Kontrollgruppen feststellen (Tab 2 und

Abb5) Hier sahen wir bei den transplantierten diabetischen Tieren der Hauptgruppen

insgesamt einen kleineren Gewichtszuwachs als bei den Kontrolltieren

In den Kontrollgruppen hingegen konnte man eine stete Gewichtszunahme beobachten

(Tab 3 und Abb 6) Durchschnittlich kam es zu einem Gewichtszuwachs bis zum

15fachen Die Unterschiede zwischen den Kontrollgruppen 1 (3 Wochen) und 2 (3

Wochen 2 Wochen Gefitinib) zeigte einen statistisch signifikanten Unterschied Im

Durchschnitt nahm die Kontrollgruppe 1 das 129fache und die Kontrollgruppe 2 das

118fache zu

Einen signifikanten Unterschied konnten wir ebenfalls in den Gruppen 3 (6 Monate)

und 4 (6 Monate 2 Wochen Gefitinib) sowie 4 (6 Monate 2 Wochen Gefitinib) und 5

(6Monate 3 Monate Gefitinib) beobachten In der Kontrollgruppe 3 verzeichneten wir

den groumlszligten Gewichtszuwachs (171fache) Die Kontrollgruppe 4 (145fache) nahm

weniger zu als die Kontrollgruppe 5 (165fache) zu

Ergebnisse

27

Tabelle 2 Gewichtsentwicklung der Hauptgruppen 1-5

HG1 (n=8) HG2 (n=12) HG3 (n=11) HG4 (n=13) HG5 (n=14)

MW 1056 1009 1081 0984 0983

SEM 0009 0004 0033 0010 0012

Test nsa ns

b ns

c ns

d

lt 0001e 0001

f lt 0001

g lt 0001

h lt 0001

i

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM Standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (plt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabelle 3 Gewichtsentwicklung der Kontrollgruppen 1-5

KG1 (n=10) KG2 (n=10) KG3 (n=11) KG4 (n=10) KG5 (n=10)

MW 1288 1179 1706 1445 1649

SEM 0010 0011 0023 0024 0017

Test 0029a 0025

b 0043

c ns

d

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM Standard error of the mean ns nicht signifikant KG Kontrollgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (plt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Ergebnisse

28

Startpunkte Gefitinibgabe

Abbildung 5 Gewichtsentwicklung der Hauptgruppen

In den Hauptgruppen verzeichneten wir eine voruumlbergehende Gewichtsabnahme nach der

Transplantation Nach Erholung konnten wir eine leichte Gewichtszunahme beobachten

Startpunkte Gefitinibgabe

Abbildung 6 Gewichtsentwicklung der Kontrollgruppen

In den Kontrollgruppen konnten wir eine stete Gewichtszunahme verzeichnen (ca das 15-fache vom

Startgewicht)

Ergebnisse

29

32 Blutglukosedaten

Nach erfolgreicher Streptozotocingabe stiegen die Blutglukosewerte aller

Hauptgruppentiere auf Werte uumlber 167 mmolL bzw 300mgL In allen Gruppen lagen

die Durchschnittswerte post transplantationem zwischen 160 mmolL und 276mmolL

waumlhrend des gesamten Versuches Am Toumltungstag lag der Blutzucker durchschnittlich

bei 243mmolL Der nach der Transplantation nachgewiesene Blutglukoseabfall war in

allen Hauptgruppen zu verzeichnen (im Durchschnitt 123) Im Verlauf stiegen die

Werte konsekutiv wieder an Signifikante Unterschiede gab es nicht Verglichen mit den

normoglykaumlmen Kontrollgruppen war ein signifikanter Unterschied zu den

Hauptgruppentieren auf Grund der diabetischen Stoffwechsellage zu ermitteln (Tab 4

Abb 7)

In den Kontrollgruppen lag der Durchschnittswert aller Blutglukosewerte bei

54mmolL (plusmn 09mmolL) Blutzuckerschwankungen als Folge der Gefitinibgabe

konnten nicht nachgewiesen werden Ein signifikanter Unterschied ergab sich zwischen

den Kontrollgruppen 3 (6 Monate) welche einen Blutzuckerwert um 497mmoll hatten

und 5 (6 Monate 3 Monate Gefitinib) welchen einen Blutzuckerwert um 449mmoll

hatten (Tab 5 Abb 8)

Tabelle 4 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Hauptgruppen 1-5

HG1 (n=8) HG2 (n=12) HG3 (n=11) HG4 (n=13) HG5 (n=14)

MW 23088 23075 23456 26700 25591

SEM 0795 1070 3487 1108 1505

Test nsa ns

b ns

c ns

d

Test lt0001e lt0001

f 0001

g lt0001

h lt0001

i

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM Standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

Ergebnisse

30

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabelle 5 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Kontrollgruppen 1-5

KG1 (n=10) KG2 (n=10) KG3 (n=11) KG4 (n=10) KG5(n=10)

MW 5530 6320 4973 4830 4490

SEM 0281 0541 0160 0293 0091

Test nsa ns

b ns

c 0019

d

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM Standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Ergebnisse

31

Startpunkte Gefitinibgabe

Abbildung 7 Blutglukoseentwicklung der Hauptgruppen

Post transplantationem kam es in allen Gruppen zu einem Blutglukoseabfall Im Verlauf stiegen die

Werte konsekutiv wieder an

Startpunkte Gefitinibgabe

Abbildung 8 Blutglukoseentwicklung der Kontrollgruppen

Die Blutglukosewerte der nicht transplantierten Tiere lagen im Durchschnitt bei 54mmolL (plusmn

09mmolL) Blutzuckerschwankungen als Folge der Gefitinibgabe konnten nicht nachgewiesen werden

Ergebnisse

32

33 Praumlneoplastische Leberherde

Nach erfolgreicher Transplantation der Pankreasinseln entstanden bei allen

Hauptgruppen im Abstromgebiet der Inseln klarzellige Veraumlnderungen der Hepatozyten

in den Azinuszonen 1 und 2 (s Abb 9) Diese Foci of alterated hepatocytes zeigten wie

in den vorangegangenen Experimenten eine vermehrte Glykogenspeicherung welche

mit Hilfe der PAS- Reaktion verdeutlicht werden kann (s Abb 10) Des weiteren fand

sich in den Glykogenspeicherherden eine Uumlberexpression des EGF-R und von TGFα im

Vergleich zum extrafokalen Lebergewebe (Abb 13 und 14)

34 Proliferationsaktivitaumlt

Die Proliferationsaktivitaumlt der einzelnen Gruppen wurde anhand des BrdU-Labeling-

Index bestimmt Ein Vergleich der Indices erfolgte intra- und interindividuell (Tabellen

6 bis 8) Die Proliferation betrug im Normalgewebe der Hauptgruppe 1 (3 Wochen) im

Durchschnitt 35 plusmn 0764 In der Hauptgruppe 2 (3 Wochen 2 Wochen Gefitinib) war

sie deutlich geringer und lag bei 125 plusmn 0256

Die Proliferationsaktivitaumlt in den praumlneoplastischen Herden wurde nach 2 Wochen

Gefitinibgabe halbiert (HG 1 vs HG2 107 plusmn 0996 vs 57 plusmn 049) Im

intraindividuellen Vergleich der Hauptgruppe 2 war die Proliferationsaktivitaumlt der

Herde im Vergleich zum Normalgewebe um etwa das 3-fache erhoumlht (Herde vs

Normalgewebe 574 plusmn 049 vs 125 plusmn 026)

Im Normalgewebe der Hauptgruppen 3-5 (vgl Tab7 6 Monate 6 Monate 2 Wochen

Gefitinib 6 Monate 3 Monate Gefitinib) war die Proliferation im Mittel jeweils

geringer als in den Herden (12 plusmn 0075 06 plusmn 0031 und 07 plusmn 0036 vs 61 plusmn

0437 23 plusmn 0131 und 35 plusmn 0223) Dieser Unterschied war in allen drei Gruppen

signifikant Des Weiteren ergab sich ein signifikanter Unterschied zwischen den

Hauptgruppen 3 und 4 Die Proliferationsaktivitaumlt war in der HG 4 (also nach 2-

woumlchiger Gefitinibgabe im Vergleich zur HG 3 (ohne Gefitinibgabe) sowohl im Herd-

als auch im Normalgewebe etwa halbiert (Normalgewebe HG 3 vs HG 4 12 plusmn 0075

vs 06 plusmn 0031 Herdgewebe HG 3 vs HG 4 61 plusmn0437 vs 23 plusmn 0131)

Ergebnisse

33

Bei den Kontrollgruppen 1-4 zeigten sich im Vergleich zum Normalgewebe der

Hauptgruppen erhoumlhte Proliferationsaktivitaumlten im Lebergewebe in den Gruppen 1

(44 plusmn 0595 3 Wochen) und 2 (29 plusmn 0441 3 Wochen 2 Wochen Gefitinib) Diese

waren bei den 6- Monats- Kontrolltieren geringer (KG 345 15 plusmn 0097 06 plusmn

016 09 plusmn 006) Verglichen mit dem Normalgewebe der Hauptgruppen waren die

Proliferationsaktivitaumlten der Kontrolltiere bis auf KG 4 (6 Monate) erhoumlht

Tabelle 6 BrdU-Labeling-Index der Hauptgruppen 1-2

HG1 HG2

Normalgewebe Herde Normalgewebe Herde

Tier 1 35 165 255 604

Tier 2 775 856 065 429

Tier 3 085 771 155 839

Tier 4 18 1004 025 422

MW 3475 10703 1250 5735

SEM 0764 0996 0256 0490

Test(a) 0030 0011

Test(b) nsa ns

b

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

Test(a)

Vergleich zwischen Normalgewebe und Herde der jeweiligen Hauptgruppe

Test(b)

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2 (Normalgewebe)

b Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2 (Herde)

Ergebnisse

34

Tabelle 7 BrdU-Labeling-Index der Hauptgruppen 3-5

HG3 HG4 HG5

Normalgewebe Herde Normalgewebe Herde Normalgewebe Herde

Tier 1 07 293 055 168 06 442

Tier 2 135 83 04 14 08 335

Tier 3 09 478 08 288 065 315

Tier 4 165 683 045 333 1 126

Tier 5 125 748 055 264 045 515

Tier 6 085 169 095 394

MW 1170 6064 0600 2270 0742 3545

SE 0075 0437 0031 0131 0036 0223

Test(a) 0004 0004 0006

Test(b) 0023a 0015

b ns

c ns

d ns

e ns

f

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

Test(a)

Vergleich zwischen Normalgewebe und Herde der jeweiligen Hauptgruppe

Test(b)

a Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4 (Normalgewebe)

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4 (Herde)

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5 (Normalgewebe)

d Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5 (Herde)

e Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5 (Normalgewebe)

f Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5 (Herde)

Ergebnisse

35

Tabelle 8 BrdU-Labeling-Index der Kontrollgruppen 1-5

KG 1 KG 2 KG 3 KG 4 KG 5

Tier 1 71 165 114 054 069

Tier 2 285 38 216 073 079

Tier 3 26 5 186 087 116

Tier 4 815 13 117 049 059

Tier 5 15 113 034 128

MW 4440 2938 1492 0594 0902

SEM 0595 0441 0097 0160 0060

Test(a) ns a 0011

b ns

c ns

d

Test(b) 0044 ns 0008 0003 0004

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

Test(a)

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Test(b)

Vergleich zwischen den jeweiligen Haupt- und Kontrollgruppen

Ergebnisse

36

35 Abbildungen

Abb 9 Immunhistochemische Darstellung von Insulin in den transplantierten

Pankreasinseln

Vitale angewachsene Pankreasinseln in einem Pfortaderast eines Portaltraktes nach intraportaler

Transplantation und umgebene klarzellige Veraumlnderungen der Hepatozyten im Abstromgebiet Mit dem

Antikoumlrper gegen Insulin lassen sich szlig-Zellen der transplantierten Inseln nachweisen deren Zytoplasma

spezifisch angefaumlrbt wird (Laumlnge der unteren Bildkante A761 microm B 435microm)

A

B

Ergebnisse

37

Abb 10 Glykogenspeicherherd (6 Mon nach Transplantation) in der PAS-

Reaktion

Leberherd 6 Monate nach Transplantation mit typischen Lebergewebsveraumlnderungen (in der unteren

Abbildung vergroumlszligert) Praumlneoplastische hepatozellulaumlre Laumlsionen sogenannte foci of altered

hepatocytes (FAH) mit vermehrter Glykogenspeicherung im Vergleich zum umgebenen Lebergewebe

dargestellt in der PAS- Reaktion (Laumlnge der unteren Bildkante A1740microm B 870microm)

B

A

Ergebnisse

38

Abb 11 Glykogenspeicherherde in der PAS-Reaktion

Man erkennt in der PAS-Reaktion eine kraumlftige Violettfaumlrbung der Herde gegenuumlber dem Normalgewebe

Die Transplantation von Pankreasinseln fuumlhrte bei den diabetischen Tieren zu glykogenspeichernden

Herden im Abstromgebiet der Transplantate und auch bei Ratten die Gefitinib erhielten Die

Abbildungen zeigen die Herde in verschiedenen Vergroumlszligerungen der Hauptgruppe 5 (6 Monate 3

Monate Gefitinib) (Laumlnge der unteren Bildkante A E870microm B F 435microm CD 217microm)

B A

F E

C D

Ergebnisse

39

Abbildung 13 Immunhistochemische Darstellung von TGF-α

Beispiel der immunhistochemischen Darstellung von TGF-α in einem hellzelligen Leberherd (6 Monate

nach Transplantation ohne Gefitinibgabe) Man sieht eine maumlszligige Braunfaumlrbung des Zytoplasmas und

der Zellmembran der Hepatozyten der Leberherde im Vergleich zum umgebenden Normalgewebe

entsprechend einer Uumlberexpression von TGFα innerhalb des Leberherdes

(Laumlnge der unteren Bildkante A1740microm B 870microm)

B

A

Ergebnisse

40

Abbildung 14 Immunhistochemische Darstellung von EGF-R

Beispiel einer immunhistochemischen Darstellung des EGF-R in einem hellzelligen Leberherd(6 Monate

nach Transplantation ohne Gefitinibgabe) Im Vergleich zum Normalgewebe findet man eine etwas

kraumlftigere membranstaumlndige Braunfaumlrbung der Hepatozyten im Herdgewebe entsprechend einer leichten

Uumlberexpression des EGFR in den Leberherden (Laumlnge der unteren Bildkante A1740microm B 870microm)

A

B

Ergebnisse

41

Abbildung 15 Immunhistochemische Darstellung BrdU-markierter Hepatozyten

Dunkelbraun gefaumlrbte Zellkerne markieren Hepatozyten die sich im Proliferationszyklus befinden Das

umliegende Normalgewebe zeigt im Vergleich zum Herdgewebe eine deutlich geringere

Proliferationsaktivitaumlt BrdU wurde mittels einer osmotischen Minipumpe uumlber 7 Tage kontinuierlich

verabreicht (6 Monate nach Transplantation ohne Gefitinibgabe)

(Laumlnge der unteren Bildkante 870microm)

A

Diskussion

42

4 Diskussion

41 Die Transplantate und deren Effekte auf das benachbarte Leberparenchym

Voraussetzung fuumlr das Experiment waren vitale Pankreasinseltransplantate in den

kleinen Pfortaderaumlsten der Leber welche zu allen Toumltungszeitpunkten in den

Hauptgruppen nachgewiesen werden konnten (siehe Abb 3) Zahlreiche Herde

veraumlnderter Hepatozyten haben sich im Abstromgebiet der Transplantate ausgebildet

Mit Hilfe der PAS-Reaktion konnte die Glykogenspeicherung der vergroumlszligerten

Hepatozyten innerhalb des Leberazinus deutlich gemacht werden Diese klarzelligen

Herde (clear cell foci CCF) werden bei der Ratte zu den Praumlneoplasien gezaumlhlt [50]

Ursaumlchlich fuumlr die Glykogenose ist eine reduzierte Glykogenolyseaktivitaumlt der

Hepatozyten und eine gesteigerte Glykogensynthese (verminderte Aktivitaumlt des

glykogenolytischen Enzyms Glukose- 6- Phosphatase) Insulin-vermittelte Signalwege

wie AKT mTOR und Ras Raf1 sowie Enzyme der Glykolyse der de-novo-

Fettsaumluresynthese der β- Oxidation und der Cholesterinbiosynthese sind in den CCF

hochreguliert verglichen mit dem Normalgewebe Ebenfalls findet sich eine erhoumlhte

Proliferationsaktivitaumlt [9] und eine gleichzeitige Uumlberexpression von EGF-R und TGF-α

in praumlneoplastischen Herden wie es auch in diesem Experiment bei den unbehandelten

Tieren nachweisbar ist

42 Blutglukose und Gewichtsentwicklung der Tiere

In allen Hauptgruppen konnte nach der Transplantation eine Gewichtsreduktion

nachgewiesen werden Diese beruht meist auf einer voruumlbergehenden Einstellung der

Nahrungsaufnahme sowie dem auch beim Menschen bekannten

Postaggressionsstoffwechsel nach Operationen [53]

Die Entwicklung von Blutglukose und Gewicht der Haupt- und Kontrollgruppen

entsprach in der Gesamtheit unseren Erwartungen In den Hauptgruppen konnten wir

dauerhaft hohe Blutzuckerwerte und groumlszligtenteils konstante Gewichtsverlaumlufe

verzeichnen Die Kontrolltiere waren zu jeder Zeit normoglykaumlmisch und nahmen

kontinuierlich an Gewicht zu Ein Einfluss des Medikamentes Gefitinib bezogen auf

die Blutglukose- und Gewichtsdaten konnte bei den transplantierten Versuchstieren

Diskussion

43

nicht festgestellt werden Hier zeigte sich im Vergleich der einzelnen Hauptgruppen

untereinander kein signifikanter Unterschied Die geringe Gewichtszunahme ist wie

auch schon in einigen Vorarbeiten beschrieben den Nebenwirkungen des Diabetes

zuzuschreiben [13] Zudem kam es bei den diabetischen Tieren zu Katarakten

Polydipsie Polyurie und Diarrhoen

Ein Einfluss des Gefitinibs auf die Gewichtsentwicklung der nicht-transplantieren Tiere

konnte jedoch ermittelt werden Es zeigten sich signifikante Unterschiede zwischen den

behandelten (Kontrollgruppe 4 6 Monate 2 Wochen Gefitinib) und den nicht-

behandelten Tieren (Kontrollgruppe 3 6 Monate) Gefitinib fuumlhrte dazu dass die Tiere

anfangs weniger zunahmen dann nach 3 Wochen aber kontinuierlich an Gewicht

zunahmen moumlglicherweise laumlsst sich dies durch Gewoumlhnungseffekte erklaumlren

Die Kontrollgruppe 5 welche sechs Monate lebte und drei Monate vor

Toumltungszeitpunkt Gefitinib erhielt zeigte jedoch im Vergleich zu der unbehandelten

Kontrollgruppe 3 (6 Monate) keinen signifikanten Gewichtsunterschied Dies kann die

Folge einer Toleranzentwicklung gegenuumlber der Applikation sein oder dass mit

zunehmender Dauer der Verabreichung des Medikamentes die Nebenwirkungen von

den Tieren besser toleriert werden konnten Zu den bekannten Nebenwirkungen von

Gefitinib gehoumlren Diarrhoen Augenentzuumlndungen und Hautausschlaumlge (vergleiche

Tab 6-5) [54] Ein Einfluss des Medikamentes auf den Blutglukosespiegel der

Kontrolltiere konnte nicht festgestellt werden

43 Proliferationsindex

Ziel dieser Arbeit war die Inhibition von EGF-R ein Transmembranrezeptor der eine

wichtige Rolle in der Hepatokarzinogenese spielt [28 29] Dieser

Wachstumsfaktorrezeptor wird auch auf der Zelloberflaumlche hepatozellulaumlrer Karzinome

vermehrt exprimiert [46 47]

Nun konnte in meinen Experimenten durch die Blockade der intrazellulaumlren

Tyrosinkinase mittels Gefitinib eine Reduktion der Proliferationsrate der

praumlneoplastischen Leberherde erzielt werden sodass eine Beeinflussung der Initiation

der Hepatokarzinogenese anzunehmen ist Gefitinib hemmt die Proliferation dieser

Glykogenspeicherherde im Kurzzeitversuch uumlber 2 Wochen bei den 3 Wochen- und 6-

Monatstieren mit einer Dosis von 20mgkgKG

Diskussion

44

Im Gegensatz dazu kam es zu keiner Beeinflussung der Proliferation bei den

Mittellangzeitversuchen von 6 Monaten uumlber eine laumlngere Applikationsdauer (3

Monate) mit einer reduzierten Dosis (10mgkgKG) Somit bleibt anscheinend die

Karzinogenese bereits laumlnger bestehender womoumlglich schon promovierter Herde durch

eine EGF-R-Blockade unbeeinflusst Dies liegt moumlglicherweise an dem Startpunkt der

Behandlung da die Therapie mit Gefitinib erst nach 3 Monaten begonnen wurde und

der Einfluss auf die sehr fruumlhe Hepatokarzinogenese somit verringert ist

Auch andere Modelle wie die intrahepatische Ovar- und

Schilddruumlsenfollikeltransplantation sowie chemische Hepatokarzinogenesemodelle (N-

Nitrosomorpholin) zeigten aumlhnliche Ergebnisse sowohl in Kurz- (3 Wochen - 6 Monate)

als auch in den Langzeitexperimenten (12-24 Monate) im Hinblick auf die Proliferation

Nach 2-woumlchiger Hochdosis-Gefitinibgabe lieszligen sich verminderte

Proliferationsaktivitaumlten in den praumlneoplastischen Leberherden nachweisen Im

Ovartransplantationsmodell Modellen entstanden sogar weiterhin hepatozellulaumlre

Adenome und Karzinome sodass anzunehmen ist dass Gefitinib kaum einen Einfluss

auf die Promotion und Progression in der hormonellen Hepatokarzinogenese hat Weder

die Anzahl noch das Auftreten der Tumoren wurde durch die Gefitinibdauergabe

(10mg) beeinflusst [55] Im N-Nitrosomorpholinmodell hingegen konnte das Auftreten

von hepatozellulaumlren Adenomen und Karzinomen durch die Gefitinibgabe reduziert

werden sodass im chemischen Hepatokarzinogenesemodell die Aktivierung des EGF-R

womoumlglich eine groumlszligere Rolle spielt als im hormonellen [56]

Eine moumlgliche Erklaumlrung kann die Resistenzentwicklung gegenuumlber

Tyrosinkinaseinhibitoren sein welche sowohl in vitro als auch klinisch bei der

Behandlung mit diesen Medikamenten beobachtet wird [49 50] Auszligerdem ist es

moumlglich dass die verabreichte Dosis von 10mgkgKG Gefitinib nicht zu einer

vollstaumlndigen Blockade der Tyrosinkinase gefuumlhrt hat Womoumlglich kam es uumlber

alternative Wege wie beispielsweise der Aktivierung des IGF-1R (insulin-like-growth-

factor-receptor 1) zu einer Aufrechterhaltung des MAPK-Pfades und damit zum

Uumlberleben und Wachstum der Praumlneoplasien [50 51] Zellkulturexperimente konnten

diese Resistenzentwicklung und eine Transaktivierung des EGF-R belegen [50]

Diese Hypothese wird auch durch eine klinische Studie aus dem Jahr 2006 untermauert

[57] Hier wurde die Wirksamkeit von Gefitinib bei fortgeschrittenem inoperablen

HCCacutes an 31 Patienten untersucht Das Ergebnis war jedoch mit einem Ansprechen von

nur ca 3 ernuumlchternd sodass die Studie nicht fortgefuumlhrt wurde Allerdings findet

Diskussion

45

Gefitinib (IressaTM) neben Erlotinib (TarcevaTM) ua im Rahmen klinischer Studien

in der Therapie des Bronchialkarzinoms Anwendung

Zusammenfassung

46

5 Zusammenfassung

Die therapeutischen Moumlglichkeiten sind fuumlr das hepatozellulaumlre Karzinom bis heute sehr

begrenzt Tierexperimentelle Hepatokarzinogenesemodelle dienen dem besseren

Verstaumlndnis diverser pathophysiologischer metabolischer und molekulaer Prozesse

und zeigen neue gezielte antitumorigene Therapieansaumltze auf

Ein langjaumlhrig etabliertes Modell ist die hormoninduzierte Hepatokarzinogenese durch

Pankreasinseltransplantation Auch andere Modelle wie die intrahepatische Ovar- und

Schilddruumlsenfollikeltransplantation sowie chemische Hepatokarzinogenesemodelle (N-

Nitrosomorpholin) haben sich etabliert und wurden in parallelen Experimenten zu

meinem durchgefuumlhrt In allen Modellen entstanden Praumlneoplasien bzw

hyperproliferative Leberherde in der nichtzirrhotischen Rattenleber welche sich (auszliger

nach Schilddruumlsenfollikeltransplantation) zu hepatozellulaumlren Adenomen und spaumlter

auch Karzinomen weiterentwickelten

In dieser Studie wurden die Versuchstiere (Ratten) in 5 Haupt- und 5 Kontrollgruppen

unterteilt wobei die kuumlrzeste Beobachtungszeit bei 3 Wochen und die laumlngste bei 6

Monaten lag Die Dauer der Gefitinibapplikation wurde ebenfalls unterteilt in 2 Wochen

und 3 Monate Messparameter in diesem Experiment stellten Blutzucker Gewicht und

die Proliferationsaktivitaumlt der Herde dar Das Lebergewebe wurde histologisch

morphometrisch und immunhistochemisch untersucht

In der vorliegenden Arbeit wurde versucht die insulininduzierte Hepatokarzinogenese

mittels Gefitinib zu hemmen Dieses blockiert spezifisch die Tyrosinkinase des EGF-R

sodass es zu einer Unterbrechung der Signalkaskade kommt

In meiner Arbeit fand sich im Kurzzeitversuch eine deutlich geringere

Proliferationsaktivitaumlt innerhalb der Glykogenspeicherherde behandelter Tiere im

Vergleich zu nicht behandelten Tieren

Dies untermauert die Annahme dass TGF-α und der EGF-R eine wichtige Rolle in der

Entstehung praumlneoplastischer Herde und in der Hepatokarzinogenese spielen

In diesem Experiment konnte somit gezeigt werden dass Gefitinib einen Einfluss auf

die Initiation der Tumorgenese im Inseltransplantationsmodell der Ratten hat

Die Langzeitexperimente zeigten jedoch dass es zu keiner Beeinflussung der Promotion

und Progression der Hepatokarzinogenese kam Anzunehmen ist dass die EGF-R-

Zusammenfassung

47

Aktivierung nur einen Teil der aktivierten Signalkaskaden in der hormonell induzierten

Karzinogenese der Leber ausmacht

Literaturverzeichnis

48

6 Literaturverzeichnis

[1] Jemal A Bray F Center MM Ferlay J Ward E Forman D Global

Cancer Statistics CA- Cancer J Clin 2011 6169ndash90

[2] Gomaa AI Khan SA Toledano M B Waked I Taylor- Robinson S D

Hepatocellular carcinoma epidemiology risk factors and pathogenesis World J

Gastroenterol 2008 14 4300-4308

[3] Marrero J Kudo M Bronowicki J-P The Challenge of Prognosis and

Staging for Hepatocellular Carcinoma Oncologist 2010 15 23-33

[4] Llovet JM Bru C Bruix J Prognosis of hepatocellular carcinoma the

BCLC staging classification Semin Liver Dis 1999 19 329ndash38

[5] Llovet JM Ricci S Mazzaferro V Hilgard P Gane E Blanc JF de

oliveira AC Santoro A Raoul JL Forner A Schwartz M Porta C

Zeuzem S Bolondi L Greten TF Galle PR Seitz JF Borbath I

Haumlussinger D Giannaris T Shan M Moscovici M Voliotis D Bruix J

Sorafenib in advanced hepatocellular carcinoma N Engl J Med 2008 359 378-

90

[6] Wilhelm S Adnane L Newell P Villanueva A Llovet JM Lynch M

Preclinical overview of sorafenib a multikinase inhibitor that targets both Raf

and VEGF and PDGF receptor tyrosine kinase signaling Mol Cancer Ther 2008

73129-3140

[7] Bannasch P Preneoplastic lesions as end points in carcinogenicity testing II

Preneoplasia in various non- hepatic tissues Carcinogenesis 1986 7 849-852

[8] Aleem E Nehrbass D Klimek F Mayer D Bannasch P Upregulation

of the insulin receptor and type I insulin-like growth factor receptor are early

events in hepatocarcinogenesis Toxicol Pathol 2011 39524-43

Literaturverzeichnis

49

[9] Dombrowski F Mathieu C Evert M Hepatocellular Neoplasms Induced by

Low-NumberPancreatic Islet Transplants in Autoimmune Diabetic BBPfd Rats

Cancer Res 2006 1833-1843

[10] Ribback S Calvisi DF Cigliano A Sailer V Peters M Rausch J

Heidecke CD Birth M Dombrowski F Molecular and metabolic changes in

human liver clear cell foci resemble the alterations occurring in rat

hepatocarcinogenesis J Hepatol 2013 581147-56

[11] Morath C Schwenger J Schmidt J Zeier M Kombinierte Niere- Pankreas-

Transplantation Nephrologe 2007 2356ndash363

[12] Griffith RC Scharp D Hartmann B Ballinger W Lacy P A Morphologic

Study of Intrahepatic Portal-vein Islets Isografts Diabetes 1977 26 201-14

[13] Dombrowski F Lehringer-Polzin M Pfeifer U Hyperproliferative Liver

Acini after Intraportal Islet Transplantation in Streptozotocin-Induced Diabetic

Rats Laboratory Invest 1994 71 688-699

[14] Dombrowski F Bannasch P Pfeifer U Hepatocellular Neoplasms Induced

by Low- Number Pancreatic Islet Transplants in Streptozotocin Diabetic Rats

Am J Pathol 1997 150 1071-1087

[15] Dombrowski F Klingmuumlller D Pfeifer U Insulinomas Derived from

Hyperplastic Intra-Hepatic Islet Transplants Am J Pathol 1998 152 1025-

1038

[16] Dombrowski F Peifer U Hyperprolferative State of Liver Acini and

Pancreatic Islets after Intraportal Transplantation of Small Mass of Islets of

Langerhans in Streptozotocin induced Diabetic Rats Exp Clin Endocrinol 1995

103 112-117

Literaturverzeichnis

50

[17] De Paepe M Keymeulen B Pipeleers D Kloumlppel G Proliferation and

Hypertrophy of Liver Cells Surrounding Islet Grafts in Diabetic Recipient Rats

Hepatology 1995 21 1114-1153

[18] Dombrowski F Filsinger E Bannasch P Pfeifer U Altered Liver Acini

Induced in Diabetic Rats by Portal Vein Islet Isografts Resemble

Preneoplstic Hepatic Foci in Their Enzymic Pattern Am J Pathol 1996 148

1249-56

[19] Dragan Y P Sargent L Xu Y-D Xu Y-H H C Pitot HC The

Initiation-Promotion-Progression Model of Rat Hepatocarcinogenesis Exp Biol

Med (Maywood) 1993 20216-24

[20] Buumlrger C Inhibition der Signaltransduktion des epidermalen

Wachstumsfaktorrezeptors (EGF-Rezeptor) durch Peptid-Aptamere unv Diss

Universitaumlt Frankfurt aM 2002

[21 ] Fausto N Liver regeneration J Hepatol 2000 3219-31

[22] Michalopoulos GK DeFrances MC Liver regeneration Science 1997

27660-66

[23] Morimitsu Y Hsia CC Kojiro M Tabor E Nodules of less-differentiated

tumor within or adjacent to hepatocellular carcinoma relative expression of

transforming growth factor-alpha and its receptor in the different areas of tumor

Hum Pathol 1995 261126-1132

[24] Nalesnik MA Lee RG Carr BI Transforming growth factor alpha (TGFalpha)

in hepatocellular carcinomas and adjacent hepatic parenchyma Hum Pathol

1998 29228-234

[25] Harada K Shiota G Kawasaki H Transforming growth factor-alpha and

epidermal growth factor receptor in chronic liver disease and hepatocellular

carcinoma Liver 1999 19318-325

Literaturverzeichnis

51

[26] Chung YH Kim JA Song BC Lee GC Koh MS Lee YS et al

Expression of transforming growth factor-alpha mRNA in livers of patients with

chronic viral hepatitis and hepatocellular carcinoma Cancer 2000 89977-982

[27] Bekaii-Saab T Williams N Plass C Calero M Eng C A novel mutation

in the tyrosine kinase domain of ErB2 in hepatocellular carcinoma BMC

Cancer 2006 278-282

[28] Lee G Merlino G Fausto N Development of liver tumors in transforming

growth factor alpha transgenic mice Cancer Res 1992 19 5162-1570

[29] Hufnagl K Parzefall W Marian B Kaumlfer M Bukowska K Schulte-

Hermann R Grasl-Kraupp B Role of transforming growth factor alspha and

prostaglandines in preferential growth of preneopastic rat hepatocytes

Carcinogenesis 2001 8 1247-1256

[30] Carpenter G Cohen S Epidermal growth factor Annu Rev Biochem 1979

193-216

[31] Hanahan D Weinberg R The hallmarks of cancer Cell 2000 100 57-

70

[32] Fedi S Tola E Moeumlnne-Loccoz Y Dowling DN Smith LM Ogara F

Evidence for signalling between the phytopathogenic fungus Pythium ultimum

and Pseudomonas fluorescens F113 P ultimum represses the expression of

genes in P fluorescens F113 resulting in altered ecological fitness Appl

Environ Microbiol 1997 63 4261-4266

[33] Slamon D Clark G Wong S Levin W Ullrich A McGuire W Science

1987 235 177-182

[34] Khalil M Grandis J Shin D Expert Review of Anticancer Therapy 2003 3

367-380

Literaturverzeichnis

52

[ 35] Krejsa C Rogge M Sadee W Protein therapeutics new applications for

pharmacogenetics Nature Reviews Drug Discovery 2006 5 507-521

[36] Barker A Gibson K Grundy W Godfrey A Barlow J Healy M

Woodburn J Ashton S Curry B Scarlett L Henthorn L Richards L

Studies leading to the identification of ZD1839 (IRESSA) an orally active

selective epidermal growth factor receptor tyrosine kinase inhibitor targeted to

the treatment of cancer Bioorg Med Chem Lett 2001 14 1911-1914

[37] Shchemelinin I Sefc L Necas E Protein kinase inhibitors Folia Biol

(Praha) 2006 4 137-148

[38] Wakeling A Guy S Woodburn J Ashton S Curry B Barker A Gibson

K ZD1839 (IRESSA) an orally active inhibitor of epidermal growth factor

signalling with potential for cancer therapy Cancer Res 2002 20 5749-5754

[39] Blackhall F Ranson M Thatcher N Where next for gefitinib in patients with

lung cancer Lancet Oncol 2006 6 499-507

[40] Birnbaum A Ready N Gefitinib therapy for non-small cell lung cancer

Curr Treat Options Oncol 2005 675-81

[41] Schiffer E Housset C Cacheux W Wendum D Desbois-Mouthon C

Rey C Clergue F Poupon R Barbu V Rosmorduc O Gefitinib an EGFR

inhibitor prevents hepatocellular carcinoma development in the rat liver with

cirrhosis Hepatology 2005 41307-14

[42] Brehmer D Greff Z Godl K Blencke S Kurtenbach A Weber M

Muumlller S Klebl B Cotten M Keacuteri G Wissing J Daub H Cellular

Targets of Gefitinib Cancer Res 2005 65 379

[43] Klotz L Hacker HJ Klingmuumlller D Bannasch P Pfeifer U Dombrowski

F Hepatocellular alterations after intraportal transplantation of ovarian tissue in

ovariectomized rats Am J Pathol 2000 1561613-26

Literaturverzeichnis

53

[44] Dombrowski F Klotz L Hacker HJ Li Y Klingmuumlller D Brix K

Herzog V Bannasch P Hyperproliferative hepatocellular alterations after

intraportal transplantation of thyroid follicles Am J Pathol 2000 15699-113

[45] Weibel E Staubli W Gnagi H Hess F Correlated morphometric and

biochemical studies on the liver cell I Morphometric model stereologic

methods and normal morphometric data for rat liver J Cell Biol1969 4268ndash

91

[46] Strumberg D Clark J Awada A Moore M Richly H Hindlisz A Hirte

H Eder J Lenz H Schwartz B Safety pharmacokinetics and preliminary

antitumor activity of sorafenib a review of four phase I trials in patients with

advanced refractory solid tumors Oncologist 2007 4 426-437

[47] Mendelsohn J Baselga J The EGF receptor family as targets for cancer

therapy Oncogene 2000 56 6550-6565

[48] Li B Chang C Yuan M McKenna W Shu H Resistance to small

molecule inhibitors of epidermal growth factor receptor in malignant gliomas

Cancer Res 2003 21 7443ndash7450

[49] Kosaka T Yatabe Y Endoh H Yoshida K Hida T Tsuboi M Tada H

Kuwano H Mitsudomi T Analysis of epidermal growth factor receptor gene

mutation in patients with non-small cell lung cancer and acquired resistance to

gefitinib Clin Cancer Res 2006 19 5764ndash5769

[50] Huether A Hopfner M Sutter A Baradari V Schuppan D Scheruumlbl

H Signaling pathways involved in the inhibition of epidermal growth factor

receptor by erlotinib in hepatocellular cancer World J Gastroenterol 2006

32 5160ndash5167

[51] Giglia J Antonia S Berk L Bruno S Dessureault S Finkelstein

S Systemic therapy for advanced hepatocellular carcinoma past present and

future Cancer Control 2010 1 120ndash129

Literaturverzeichnis

54

[52] Bannasch P Pathogenesis of hepatocellular carcinoma sequential cellular

molecular and metabolic changes Prog Liver Dis 1996 14161ndash97

[53] Beisbarth H Fekl W Pathophysiology of post-aggression metabolism

Zentralbl Chir 1989 1141045-58

[54] Packungsbeilage Iressa (Hersteller AstraZeneca UK Limited Macclesfield

Cheshire SK10 2NA Vereinigtes Koumlnigreich)

[55] Ribback S Sailer V Boumlhning E Guumlnther J Merz J Steinmuumlller F

Evert M Calvisi DC Der Tyrosinkinasehemmer Gefitinib reduziert die

Tumorentstehung im chemischen jedoch in hormonell induzierten

Hepatokarzinogenese-Modellen Z Gastroenterol 2013 5130 (abstract)

[56] Dombowski F Sailer V Inhibition des Epidermal Growth Factor

Rezeptors in chemisch induzierten praumlneoplastischen Leberherden und

hepatozellulaumlren Karzinomen der Ratte 2010

[57] OrsquoDwyer P J Giantonio BJ Levy DE Kauh JS Fitzgerald B Benson

AB Gefitinib in advanced unresectable hepatocellular carcinoma Results from

the Eastern Cooperative Oncology Grouprsquos Study E1203 Journal of Clinical

2006 414

Tabellenanhang

55

7 Tabellenanhang

Tab 7-1 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Hauptgruppen 1-5

HG1 HG2 HG3 HG4 HG5

Tier 1 234 212 70 304 315

Tier 2 216 282 317 249 324

Tier 3 142 221 184 332 226

Tier 4 306 245 304 287 323

Tier 5 302 205 288 293 273

Tier 6 167 210 306 278 193

Tier 7 291 185 332 271 198

Tier 8 189 215 245 249 201

Tier 9 314 65 234 260

Tier 10 199 268 232

Tier 11 252 291 270

Tier 12 229 169

Tier 13 246

MW 23088 23075 23456 26700 25591

SEM 0795 1070 3487 1108 1505

Test nsa ns

b nsc ns

d

Test lt0001e lt0001

f 0001g lt0001

h lt0001i

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabellenanhang

56

Tab 7-2 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Kontrollgruppen

1-5

KG1 KG2 KG3 KG4 KG5

Tier 1 51 51 47 47 47

Tier 2 47 48 44 48 43

Tier 3 53 48 42 43 43

Tier 4 48 51 61 74 47

Tier 5 57 87 47 44 41

Tier 6 54 47 50 46 40

Tier 7 51 68 51 45 47

Tier 8 52 92 56 49 46

Tier 9 63 63 51 44 47

Tier 10 77 77 48 43 48

Tier 11 50

MW 5530 6320 4973 4830 4490

SEM 0281 0541 0160 0293 0091

Test nsa ns

b nsc 0019

d

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Tabellenanhang

57

Tab 7-3 Gewichtsentwicklung der Hauptgruppen 1-5

HG1 HG2 HG3 HG4 HG5

Tier 1 0938 1045 0841 0942 1057

Tier 2 1092 0938 0870 0894 0950

Tier 3 1075 1070 1435 1077 0967

Tier 4 1089 1039 0696 0960 1004

Tier 5 0988 0984 0693 0763 0958

Tier 6 1187 0949 1004 1041 1033

Tier 7 1044 0988 1220 0874 1306

Tier 8 1039 0964 0984 0949 1016

Tier 9 1038 1221 0957 1209

Tier 10 1063 1039 0935 0946

Tier 11 1020 1934 1192 1030

Tier 12 1007 1266 0770

Tier 13 1063 0618

Tier 14 0935

MW 1056 1009 1081 0984 0983

SEM 0009 0004 0033 0010 0012

Test nsa ns

b nsc ns

d

lt0001e 0001

f lt0001g lt0001

h lt0001i

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabellenanhang

58

Tab 7-4 Gewichtsentwicklung der Kontrollgruppen 1-5

KG1 KG2 KG3 KG4 KG5

Tier 1 1308 1311 2255 1836 1717

Tier 2 1397 1269 1408 1872 1672

Tier 3 1332 1318 1471 1134 1598

Tier 4 1285 1225 1642 1206 1621

Tier 5 1331 1189 1828 1512 1896

Tier 6 1341 1203 1946 1339 1746

Tier 7 1361 0981 1788 1326 1589

Tier 8 1290 1105 1806 1411 1856

Tier 9 1109 1090 1560 1380 1389

Tier 10 1128 1094 1526 1432 1406

Tier 11 1537

MW 1288 1179 1706 1445 1649

SEM 0010 0011 0023 0024 0017

Test 0029a 0025

b 0043c ns

d

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Tabellenanhang

59

Tab 6-5Nebenwirkungen von Gefitinib [47]

Nebenwirkungen nach Systemorganklassen und Haumlufigkeit Stoffwechsel- und Ernaumlhrungsstoumlrungen Sehr haumlufig Anorexie leicht oder

mittelschwer (CTC-Grad 1 oder 2)

Augenerkrankungen Haumlufig Konjunktivitis Blepharitis und

trockene Augen hauptsaumlchlich

leicht (CTC-Grad 1) Gelegentlich Hornhauterosion reversibel und

manchmal verbunden mit

anormalem Wimpernwachstum Keratitis (012 )

Gefaumlszligerkrankungen Haumlufig Haumlmorrhagie wie Nasenbluten

und Haumlmaturie Erkrankungen der Atemwege des Brustraums und Mediastinums

Haumlufig Interstitielle Lungenerkrankung (13 ) oft schwer (CTC-Grad 3-4) uumlber Todesfaumllle wurde

berichtet Erkrankungen des Gastrointestinaltrakts Sehr haumlufig Durchfall hauptsaumlchlich leicht

oder mittelschwer (CTC-Grad 1

oder 2)

Erbrechen hauptsaumlchlich leicht

oder mittelschwer (CTC-Grad 1

oder 2)

Uumlbelkeit hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Stomatitis hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Haumlufig Dehydratation als Folge von

Durchfall Uumlbelkeit Erbrechen

oder Appetitlosigkeit

Mundtrockenheit hauptsaumlchlich

leicht (CTC-Grad 1)

Gelegentlich Pankreatitis gastrointestinale Perforation

Leber- und Gallenerkrankungen Sehr haumlufig Erhoumlhungen der

Alaninaminotransferase

hauptsaumlchlich leicht bis

mittelschwer Haumlufig Erhoumlhungen der

Aspartataminotransferase

hauptsaumlchlich leicht bis

mittelschwer Erhoumlhungen des

Gesamtbilirubins hauptsaumlchlich

leicht bis mittelschwer

Gelegentlich Hepatitis

Tabellenanhang

60

Erkrankungen der Haut und des Unterhautzellgewebes

Sehr haumlufig Hautreaktionen hauptsaumlchlich

leicht bis mittelschwer (CTC-Grad 1 oder 2) pustuloumlser Ausschlag manchmal juckend mit trockener Haut einschlieszliglich Hautfissuren erythematoumls

Haumlufig Nagelstoumlrungen Alopezie

Gelegentlich Allergische Reaktionen unter

anderem Angiooumldem und

Urtikaria Selten Bulloumlse Reaktionen

einschlieszliglich toxisch epidermaler Nekrolyse Stevens-Johnson-Syndrom und Erythema multiforme Kutane Vaskulitis

Erkrankungen der Nieren und Harnwege Haumlufig Asymptomatische Erhoumlhung der Kreatininwerte im Blut Proteinurie Zystitis

Selten Haumlmorrhagische Zystitis Allgemeine Erkrankungen und Beschwerden am Verabreichungsort

Sehr haumlufig Asthenie hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Haumlufig Pyrexie Die Haumlufigkeit von UAWs die mit abnormalen Aumlnderungen eines Laborwerts

zusammenhaumlngen wurde auf Basis der Patienten ermittelt bei denen sich der

entsprechende Laborwert mindestens um 2 oder mehr CTC-Grade (bezogen auf den

basalen Laborwert) geaumlndert hat

Dieses Ereignis kann zusammen mit anderen Formen von

Dehydratisierungserscheinungen auftreten (hauptsaumlchlich Hautreaktionen) die bei

IRESSA beobachtet wurden

Die Gesamthaumlufigkeit der unerwuumlnschten Ereignisse mit allergischen Reaktionen

betrug nach der zusammengefassten Analyse der ISEL- INTEREST- und

IPASS-Studien 15 (36 Patienten) Vierzehn der 36 Patienten wurden aus der

gemeldeten Haumlufigkeit ausgeschlossen da es in den Meldungen Hinweise auf

eine nicht-allergische Aumltiologie gab oder darauf dass die allergische Reaktion

die Folge einer Therapie mit einem anderen Arzneimittel war

Dies schlieszligt einzelne Berichte von Leberversagen ein das in einigen Faumlllen

toumldlich verlief

Abkuumlrzungsverzeichnis

61

8 Abkuumlrzungsverzeichnis

microl Mikroliter

Abb Abbildung

ABC avidin-biotin-complex

AKT aktivierte Protein Kinase B

ATP Adenosintriphosphat

BCLC Bacelona Liver Cancer Clinic

BrdU Bromodesoxyuridin

bzw beziehungsweise

CCF clear cell foci

CIS China integrated score

cm Zentimeter

d der

DAB 33-Diaminobenzidin

dh das heiszligt

DNA Desoxyribonucleic acid

EGF Epidermal Growth Factor

EGF-R EGF-Rezeptor

Fa Firma

FAH foci of altered hepatocytes

g Gramm

GSF glycogen storing foci

h Stunde

HCA Hepatozellulaumlres Adenom

HCC Hepatozellulaumlres Karzinom

HE Haumlmatoxylin- Eosin- Faumlrbung

HG Hauptgruppe

HPLC high performance liquid chromatographie

IGF-1R Insulin-Like Growth Factor Receptor 1

GLUT Glukosetransporter

JAK Januskinase

kg Kilogramm

Abkuumlrzungsverzeichnis

62

KG Kontrollgruppe

MAPK mitogen activated protein kinase

mg Milligramm

ml Milliliter

mm Millimeter

mTOR mechanistic Target of Rapamycin

MW Mittelwert

NaCl Natriumchlorid

NaHCO3 Natriumhydrogencarbonat

NNM N- Nitrosomorpholin

ns nicht signifikant

PAS Periodic acid-Schiff reaction

PDGF-R-β Platet Derived Growth Factor-Rezeptor-β

PEI Perkutane Ethanol- Instillation

PI3K Phosphoinositide 3- Kinase

PST Performance- Status

RAF-Kinase Ras-activated factor-Kinase

Ras Rat sarcoma

RFA Radiofrequenzablation

RNA Ribunuclied acid

SEM Standard error of the mean

STAT Signal Transducers and Activators of Transcription

TACE transarterielle Chemoembolisation

TGF-α Transforming Growth Factor alpha

TRIS Tris(hydroxymethyl)-aminomethan

ua unter anderem

UAW Unerwuumlnschte Arzneimittelwirkung

VEGF-R Vascular Endothelial Growth factor-Rezeptor

vgl vergleiche

zB zum Beispiel

Danksagung

63

9 Danksagung

Besonderer Dank gilt Herrn Professor Dr med F Dombrowski fuumlr die Uumlberlassung

des Themas und die Moumlglichkeit diese Arbeit an seinem Institut durchzufuumlhren Mit

seiner Unterstuumltzung war es moumlglich ein Gerhard- Domagk- Stipendium der Ernst-

Moritz- Arndt- Universitaumlt zu erhalten An dieser Stelle moumlchte ich mich auch

rechtherzlich bei der Stipendienvergabekommission bedanken Meinen Doktoranden-

Kollegen moumlchte ich fuumlr die Bereitschaft danken jederzeit bei der Versorgung der

Ratten und Mithilfe bei den experimentellen Versuchen zur Verfuumlgung zu stehen Der

Tierpflegerin Frau Zimak sowie den medizinisch-technischen Assistenten des Instituts

danke ich fuumlr die Versorgung der Tiere und die Anfertigung der histologischen und

immunhistochemischen Schnitte Nicht zuletzt danke ich Frau Dr F Steinmuumlller und

Frau Dr S Ribback fuumlr die Betreuung und kritische Auseinandersetzung mit meiner

Doktorarbeit

Page 6: Die Inhibition von TGF-a bei der Hepatokarzinogenese nach ... · RFA und transarterielle (Chemo-)Embolisation= TAE/ TACE) zur Verfügung. Da die Diagnose jedoch häufig erst in einem

Einleitung

6

Abbildung 1 Barcelona Liver Cancer Clinic (BCLC)- Score zur Stadieneinteilung

und Behandlungsoptionen des HCC [4]

Abhaumlngig von dem Allgemeinzustand des Patienten sowie der Anzahl Groumlszlige und Lokalisation des

Tumors stehen fuumlr die Behandlung des HCC chirurgische (Resektion Lebertransplantation) sowie

nichtchirurgische Therapieverfahren (bspw perkutane Ehtanolinjektion= PEI Radiofrequenzablation=

RFA und transarterielle (Chemo-)Embolisation= TAE TACE) zur Verfuumlgung

Da die Diagnose jedoch haumlufig erst in einem fortgeschrittenem Stadium gestellt wird

stehen potentiell kurative Verfahren (ua Resektion Lebertransplantation

Radiofrequenzablation) nicht mehr zur Verfuumlgung Ein palliatives Therapiekonzept ist

beispielsweise die transarterielle Chemoembolisation (TACE) welche vor allem bei

einem multifokalen Wachstum zum Einsatz kommt Systemische Chemotherapien (wie

zB Cisplatin Doxorubicin) erzielten keine hohen Ansprechraten bzw brachten in

fortgeschrittenen Tumorstadien keinen Uumlberlebensvorteil sodass es bis vor ein paar

Jahren noch keine etablierte Therapie gab

Durch ein besseres Verstaumlndnis der Hepatokarzinogenese va auf molekularer Ebene

konnten neue Substanzen wie Sorafenib in der palliativen Therapie des HCC in

geringem Maszlige erfolgreich eingesetzt werden

Einleitung

7

Sorafenib ein oraler Multikinaseinhibitor hemmt zum Beispiel die Ras-activated factor-

Kinase (Raf-1) welches in enger Wechselwirkung mit dem Signalprotein Rat sarcoma

(Ras) steht und das Zellwachstum foumlrdert Wird dies unterbunden kann der Kreislauf

der permanenten Zellteilung unterbrochen werden Auch andere Rezeptoren (siehe Abb

2) wie die der Tyrosinkinase Vascular Endothelial Growth Factor receptor (VEGF-R)

und des Platelet Derived Growth Factor receptor (PDGF-R-β) werden durch dieses

Medikament blockiert sodass die Zelle durch die Antiangiogenese nicht mehr

ausreichend mit Naumlhrstoffen versorgt werden kann [5]

Abbildung 2 Aktivierte Wachstumsfaktoren des HCC und Angriffspunkte von

Sorafenib (Sf)

Durch die Stimulierung des EGF-R (beispielsweise durch TGF-α) kommt es zur Aktivierung der

Signalkaskade RasRaf-1 Dadurch wird die Produktion neuer Stimulationsfaktoren im Nukleus angeregt

sodass ein Kreislauf des permanenten Zellwachstums entsteht Gleichzeitig wird die Angioneogenese

durch Liganden wie PDGF und VEGF stimuliert Sorafenib (Sf) hemmt somit mehrere Kinasen die fuumlr

das Tumorwachstum eine entscheidende Rolle spielen [6]

Einleitung

8

11 Praumlneoplasien der Leber

Praumlneoplastische hepatozellulaumlre Laumlsionen sogenannte foci of altered hepatocytes

(FAH) sind phaumlnotypisch veraumlnderte Hepatozyten Diese sind noch keine Tumoren

entwickeln sich aber in der experimentellen Karzinogenese der Ratte der Maus bei

Voumlgeln Fischen und Murmeltieren von benignen weiter zu malignen Neoplasien [7]

Sie gehen dem Auftreten von hepatozellulaumlren Adenomen und Karzinomen in der

experimentellen Karzinogenese lange voraus Diese Veraumlnderungen koumlnnen chemisch

viral physikalisch und hormonell ausgeloumlst werden Kleine Hepatozytengruppen mit

exzessiver Glykogenspeicherung sogenannte glycogen storing foci (GSF) sind unter

den FAH die fruumlhesten Veraumlnderungen welche sich in der azinaumlren Architektur des

Lebergewebes integriert haben [7 8] Die exzessive Glykogenspeicherung ist ua

Folge einer verminderten Aktivitaumlt des glukoneogenetischen Enzyms Glukose-6-

Phosphatase Ebenso kommt es zu einer Beeinflussung weiterer Stoffwechselwege

wobei vor allem Enzyme der Glykolyse und der Fettsaumluresynthese sowie verschiedene

intrazellulaumlre Signaltransduktionswege beeinflusst werden [9]

Beispielsweise sind Aktivierungen der Protein Kinase B mechanistic Target of

Rapamycin (AKTmTOR) und rat sarcoma mitogen aktivierte Proteinkinase

(RasMAPK) Signaltransduktionswege sowohl in dem Rattenmodell der Insulin-

induzierten Hepatokarzinogenese als auch beim menschlichem HCC und in humanen

GSF nachgewiesen worden [10]

12 Inseltransplantation und hepatozellulaumlres Karzinom

Die Transplantation von Bauchspeicheldruumlsengewebe hat eine lange Tradition Ende

des 19 Jahrhunderts erfolgten die ersten Versuche noch vor der Entdeckung des

Insulins durch den deutschen Arzt Bernhard Naunyn [11]

Dabei ist die portal-embolische Pankreasinseltransplantation bei Streptozotocin-

diabetischen Ratten das am meisten untersuchte Inseltransplantationsmodell (s Abb 3)

Morphologische Untersuchungen zeigten dass die intrahepatische Transplantation

ideale Bedingungen fuumlr die Inseln darstellte Die direkte intravaskulaumlre Lage und die

Doppelversorgung der Leber uumlber das venoumlse Blut der Pfortader und die Leberarterien

fuumlhrten zu einer deutlich houmlheren Uumlberlebensrate der Inseln als in anderen Organen

Einleitung

9

Nach 11 Tagen bildeten sich Anastomosen zwischen dem Gefaumlszligsystem der

Pankreasinseln und dem der Leber aus [12] Die zunaumlchst ruhende Insulinproduktion

wurde binnen der ersten 24 Stunden nach der Transplantation zur Regulation des

Blutzuckerspiegels wieder aufgenommen Ist eine genuumlgend hohe Anzahl vitaler

Pankreasinseln (n=1000-2000) verpflanzt worden war die diabetische Stoffwechsellage

nach der Transplantation dauerhaft ausgeglichen [13 14 15] In anderen Experimenten

stellte sich heraus dass eine geringe Anzahl an verpflanzten Pankreasinseln (nlt500) das

diabetische Syndrom (Hyperglykaumlmie Polydipsie Diarrhoe) gebessert aber nicht

vollstaumlndig behoben hat Waumlhrend sich die β-Zellen verpflanzter Inseln groszliger

Stuumlckzahl elektronenmikroskopisch nicht von denen normaler im Pankreas gelegener

Inseln unterschieden waren bei den β-Zellen im Versuch mit niedriger Stuumlckzahl eine

Degranulation und eine Vermehrung des rauen und glatten endoplasmatischen

Retikulums der Transplantate sichtbar Dies entspricht einer gesteigerten Synthese und

Sekretion von Insulin [13 14 15] Die Menge des Insulins bezogen auf die

Gesamtkoumlrpermasse war jedoch so gering dass eine leicht abgemilderte

Hyperglykaumlmie bestehen blieb und damit eine staumlndige Stimulation der β -Zellen der

transplantierten Inseln unterhalten wurde Alle Hepatozyten der im Abstromgebiet der

Inseltransplantate gelegenen Leberazini waren somit hohen Glukose- und gleichzeitig

Insulinkonzentrationen ausgesetzt und zeigten eine vermehrte Glykogen- und

Fettspeicherung

Es fand sich weiterhin eine Verstaumlrkung der Proliferation und der apoptotischen

Elimination der Hepatozyten [13 16 17] Die Herde gleichen praumlneoplastischen

chemisch-induzierten Leberherden nicht nur hinsichtlich ihrer Morphologie und ihres

Proliferationsverhaltens sondern auch in ihrer Enzymausstattung [14 18] In

Langzeitexperimenten entwickelten auch sie sich zu Adenomen und Karzinomen

weiter

Die Karzinogenese wird als Mehrstufenmodell gesehen und besteht aus der Initiation

Promotion und Progression Der Initiation (Ausloumlsung) liegt eine genetische

Veraumlnderung zugrunde Die Zellen unterscheiden sich von ihrem umliegenden Gewebe

Im zweiten Schritt der Promotion (Foumlrderung) steht die Krebsentwicklung im

Vordergrund Die genetisch veraumlnderte Zelle erfaumlhrt einen ununterbrochenen

Wachstumsreiz und erkennt eigene Zellgrenzen nicht mehr an Diese Phase ist

reversibel

Einleitung

10

Die Progression (Steigerung) stellt die 3 Stufe dar Sie ist durch die eigentliche maligne

Transformation gekennzeichnet Die Zelle teilt sich ohne Unterbrechung und ist

immortal geworden Im Verlauf kommt es zu einer Entdifferenzierung und zur

Metastasenbildung [19]

Abbildung 3 Pankreasinseltransplantationsmodell bei diabetischen Ratten

(Skizze Prof Dr med Dombrowski)

Die Pankreasinseln (rote Dreiecke) gelangen uumlber den Pfortaderhauptast in Portalvenen der

Portalfelder (Blutfluss entlang der Pfeile) Ein lokaler Hyperinsulinismus entsteht im Abstromgebiet der

Transplantate (rote Pfeile) von der Azinuszone 1 in Richtung der Zone 3

13 Der Epidermal Growth Factor Receptor Transforming Growth Factor α

Die Epidermal Growth Factor- Rezeptoren (EGF-R) findet man in einer

unterschiedlichen Konzentration und Kombination in einer Vielzahl von Geweben

Epitheliale mesenchymale sowie neuronale Zellen sind in der Lage dieses

Einleitung

11

Transmembranmolekuumll zu exprimieren einzig die Zellen des haumlmatopoetischen

Systems zeigen keine EGF-R-Expression Durch die Stimulation des Rezeptors wird

eine Signalkaskade in Gang gesetzt die eine fundamentale Rolle in der Entwicklung

Proliferation und Differenzierung der Zellen spielt [20]

Der EGF-Rezeptor gehoumlrt zur Familie der ErbB-Proteine (s Abb 4) Ihnen gemeinsam

ist der dreiteilige Aufbau aus einer extrazellulaumlren Domaumlne mit der

Ligandenbindungsstelle einem transmembranen Segment und einer intrazellulaumlren

Tyrosinkinase [27] Liganden sind der Epidermal Growth Factor (EGF) sowie der

Transforming Growth Factor alpha (TGF-α) der eine groszlige Rolle in der

Hepatokarzinogenese spielt [28 29] Es konnte in verschiedenen Arbeiten gezeigt

werden dass es zu einer Uumlberexpression der TGF-α- und EGF- messenger RNA

(mRNA) in der zirrhotischen Leber und beim HCC kommt [23 24 25 26]

TGF-α wird von den Hepatozyten gebildet und fungiert als autokriner Faktor waumlhrend

der Regeneration der Leber [21 22] Im Falle einer Bindung kommt es zu einer

Rezeptordimerisierung mit anschlieszligender Autophosphorylierung spezifischer

Tyrosinreste Diese setzen weitere Bindungsstellen fuumlr Adapterproteine frei welche

Signalplattformen aufbauen an die weitere Effektormolekuumlle beziehungsweise Enzyme

binden koumlnnen (MAPK- den JanuskinaseSignal Transducers and Activators of

Transcription =JakSTAT- Signalweg oder den anti-apoptotischen Phosphoinositid-3-

Kinase (PI3-) Kinase-Weg ) [20]

Bereits 1979 konnte man im Tierversuch zeigen dass EGF Zellen stimuliert sodass

diese verstaumlrkt wachsen [30] Fehlen diese stimulatorischen Signale ist es gesunden

Zellen nicht moumlglich zu proliferieren Tumorzellen hingegen sind uumlberwiegend

unabhaumlngig von einer exogenen Wachstumsstimulation [31] Im HCC und in

bestimmten epithelialen Tumorerkrankungen werden erhoumlhte EGF-R-Spiegel gefunden

sowie teilweise auch mutierte hyperaktive Formen des EGF-R Dazu zaumlhlen zB nicht

kleinzellige Lungenkarzinome

Ein zweiter Weg die eigene Proliferation der Krebszellen anzutreiben ist die

Moumlglichkeit Wachstumsfaktoren zu synthetisieren Diesen Prozess findet man

beispielsweise in Glioblastomen und Sarkomen die Platet Derived Growth Factor

(PDGF) und TGF-a produzieren [32] Des Weiteren sind viele Krebszellen in der Lage

im Falle einer deregulierten Expression von Rezeptoren hypersensibel gegenuumlber

Wachstumsfaktoren zu sein Ein Beispiel hierfuumlr ist der HER2neu-Rezeptor der in

Mammakarzinomen uumlberexprimiert ist [33]

Einleitung

12

Die haumlufige Uumlberexpression in Korrelation mit einer schlechten Prognose macht den

EGF-R zu einem relevanten Zielprotein in der Tumortherapie [34]

Abbildung 4 Therapeutische Moumlglichkeiten der Inhibition des EGF-R und des

HER2neu-Rezeptors (Abb modifiziert nach Krejsa et al)

Diese Graphik verdeutlicht die Inhibition wichtiger Tyrosinkinasen aus der Familie der ErbB- Proteine

(EGF-R und HER2neu) welche in verschiedenen Tumorgeweben uumlberexprimiert sind Die Hemmung

erfolgt zB uumlber eine Ligandenbindung (Cetuximab) oder uumlber eine kompetitive Beeinflussung der

Tyrosinkinaseaktivitaumlt (Gefitinib) Durch die Beeintraumlchtigung der nachgeschalteten Signalkaskaden

wie beispielsweise die der Phosphoinositide 3- Kinase (PI3K) AKT und der Mitogen-activated protein

Kinase (MAPK) kann somit ein Einfluss auf die Angioneogenese und die Zellproliferation genommen

werden [ 35]

Einleitung

13

14 Gefitinib

Das niedermolekulare Chinazolinderivat Gefitinib (AstraZeneca Macclesfield UK)

gehoumlrt mit einer Masse von unter 600 Kilodalton zu den sogenannten bdquosmall

moleculesldquo Es wird oral verabreicht und inhibiert selektiv den EGF-R indem es die

nachgeschaltete Signaltransduktion durch die fehlende Autophosphorylierung

unterbindet [36 37 40] Dabei blockiert es die intrazellulaumlre Tyrosinkinase des EGF-R

indem es mit Adenosintriphosphat (ATP) um das katalytische Zentrum der

Bindungsstelle konkurriert [38] Dies ist moumlglich da Gefitinib dem ATP strukturell

aumlhnlich ist Durch die Blockierung der EGF-R-Aktivitaumlt konnte experimentell die HCC-

Entstehung in zirrhotischen Rattenlebern gemindert werden [41] Gefitinib findet

aktuell Anwendung in der Behandlung des nicht kleinzelligen Lungenkarzinoms mit

EGF-R-Uumlberexpression [42]

15 Fragestellung

Meist entstehen humane HCC innerhalb einer Leberzirrhose Jedoch koumlnnen hormonelle

Stimuli wie Oumlstrogene Androgene und Insulin ebenfalls Risikofaktoren fuumlr die

Entstehung hepatozellulaumlrer Tumoren sein ohne dass zuvor eine Leberzirrhose betsteht

[14 43 44]

Meiner experimentellen Arbeit liegt die metabolische (insulinvermittelte)

Hepatokarzinogenese zugrunde Erste Schritte der Krebsentstehung nach der

Inselzelltransplatation sind durch die lokale Insulinwirkung als Wachstumsstimulus

erklaumlrbar Durch das hohe Glukose- und Insulinangebot zeigten die Hepatozyten im

Abstromgebiet der Pankreasinseln eine vermehrte Glykogen- und Fettspeicherung und

schlieszliglich eine erhoumlhte Proliferationsaktivitaumlt

Weiterhin findet sich eine Uumlberexpression von EGF-R und TGF-α in diesen

praumlneoplastischen Herden nach Inselzelltransplantation Die Relevanz dieser

Heraufregulation fuumlr die insulininduzierte Hepatokarzinogenese konnte bisher aber noch

nicht geklaumlrt werden

In dieser Arbeit soll der Frage nachgegangen werden ob durch eine Hemmung des

EGF-R mittels Gefitinib die Entstehung insulininduzierter praumlneoplastischer Leberherde

verringert und die Fortentwicklung zu hepatozellulaumlren Tumoren gehemmt oder

Material und Methode

14

verlangsamt werden kann Da allerdings die Arbeit auf einen Beobachtungszeitraum

von 6 Monaten begrenzt ist wird somit der hauptsaumlchlich der Effekt auf die Initiation

und Promotion der Karzinogenese untersucht

2 Material und Methode

21 Die Versuchstiere und ihre Haltung

Als Versuchstiere dienten maumlnnliche Lewis-Ratten mit einem Koumlrpergewicht zwischen

180 und 220g welche von Harlan Winkelmann (Borchen Deutschland) bezogen

wurden Die Ratten wurden jeweils zu zweit in einem Kaumlfig (Makrolon Typ 3 Ebeco)

bei einer Zimmertemperatur von 20-22⁰ C und einem Tag-Nacht-Rhythmus von 12

Stunden gehalten Die Tiere hatten freien Zugang zu Futter und Leitungswasser

Die dieser Arbeit zu Grunde liegenden tierexperimentellen Untersuchungen wurden

beim Landesamt fuumlr Landwirtschaft Lebensmittelsicherheit und Fischerei

Mecklenburg-Vorpommern beantragt und von dieser gemaumlszlig sect 8 Abs 1 des

Tierschutzgesetzes genehmigt Die Durchfuumlhrung der hierzu erforderlichen Eingriffe

wurde mir gemaumlszlig sect 9 Abs 1 Satz 4 des Tierschutzgesetzes behoumlrdlich genehmigt

22 Versuchsgruppen (s auch Tab 1)

Hauptgruppe 1 8 maumlnnliche Ratten die einen Diabetes mellitus durch

Streptozotocininjektion entwickelt haben und denen portal-

embolisch Pankreasinseln transplantiert wurden In dieser

Gruppe erfolgte keine Gefitinibgabe Die Toumltung erfolgte nach 3

Wochen

Hauptgruppe 2 12 maumlnnliche Ratten die einen Diabetes mellitus durch

Streptozotocininjektion entwickelt haben und denen portal-

embolisch Pankreasinseln transplantiert wurden Diese Gruppe

erhielt zwei Wochen vor dem geplanten Toumltungszeitpunkt

Gefitinib taumlglich oral Die Toumltung erfolgte nach 3 Wochen

Hauptgruppe 3 10 maumlnnliche Ratten die einen Diabetes mellitus durch

Streptozotocininjektion entwickelt haben und denen portal-

Material und Methode

15

embolisch Pankreasinseln transplantiert wurden In dieser

Gruppe erfolgte keine Gefitinibgabe Die Toumltung erfolgte nach 6

Monaten

Hauptgruppe 4 14 maumlnnliche Ratten die einen Diabetes mellitus durch

Streptozotocininjektion entwickelt haben und denen portal-

embolisch Pankreasinseln transplantiert wurden Diese Gruppe

erhielt zwei Wochen vor dem geplanten Toumltungszeitpunkt

Gefitinib taumlglich oral Die Toumltung erfolgte nach 6 Monaten

Hauptgruppe 5 12 maumlnnliche Ratten die einen Diabetes mellitus durch

Streptozotocininjektion entwickelt haben und denen portal-

embolisch Pankreasinseln transplantiert wurden Diese Gruppe

erhielt drei Monate vor dem geplanten Toumltungszeitpunkt

Gefitinib taumlglich oral Die Toumltung erfolgte nach 6 Monaten

Kontrollgruppe 1 10 maumlnnliche Ratten die keinen Diabetes mellitus haben und

nicht transplantiert wurden In dieser Gruppe erfolgte keine

Gefitinibgabe Die Toumltung erfolgte nach 3 Wochen

Kontrollgruppe 2 10 maumlnnliche Ratten die keinen Diabetes mellitus haben und

nicht transplantiert wurden Diese Gruppe erhielt zwei Wochen

vor dem geplanten Toumltungszeitpunkt Gefitinib taumlglich oral

appliziert Die Toumltung erfolgte nach 3 Wochen

Kontrollgruppe 3 11 maumlnnliche Ratten die keinen Diabetes mellitus haben und

nicht transplantiert wurden In dieser Gruppe erfolgte keine

Gefitinibgabe Die Toumltung erfolgte nach 6 Monaten

Kontrollgruppe 4 10 maumlnnliche Ratten die keinen Diabetes mellitus haben und

nicht transplantiert wurden Diese Gruppe erhielt zwei Wochen

vor dem geplanten Toumltungszeitpunkt Gefitinib taumlglich oral

appliziert Die Toumltung erfolgte nach 6 Monaten

Kontrollgruppe 5 10 maumlnnliche Ratten die keinen Diabetes mellitus haben und

nicht transplantiert wurden Diese Gruppe erhielt drei Monate

vor dem geplanten Toumltungszeitpunkt Gefitinib taumlglich oral

appliziert Die Toumltung erfolgte nach 6 Monaten

Material und Methode

16

Tabelle 1 Schematische Darstellung des Versuchsaufbaus der Haupt- und

Kontrollgruppen

Wochen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

Hauptgruppe 1

Hauptgruppe 2

Hauptgruppe 3

Hauptgruppe 4

Hauptgruppe 5

Kontrollgruppe 1

Kontrollgruppe 2

Kontrollgruppe 3

Kontrollgruppe 4

Kontrollgruppe 5

Gefitinib fuumlr 2 Wochen 20mgkg 3 Monate 10mgkg

23 Applikation von Gefitinib

Uumlber zwei Wochen wurde per Schlundsonde Gefitinib in einer Dosierung von 20mgkg

Koumlrpergewicht oral gegeben Durch die bei den Versuchstieren beobachtete Toxizitaumlt

wurde die Dosierung ab einer Applikationsdauer von 3 Monaten entsprechend

angepasst (10mgkg Koumlrpergewicht)

24 Streptozotocingabe und Blutglukosemessung

Streptozotocin wurde einmalig gewichtsadaptiert mit einer Dosis von 80mg kg

Koumlrpergewicht subcutan injiziert Die erste Blutglukosemessung erfolgte am dritten Tag

nach der Streptozotocingabe und wurde mit dem Messgeraumlt und Teststreifen von

ACCU-CHEKreg durchgefuumlhrt Ab einem Wert von 167 mmolL bzw 300mgdL

Glukose galten die Ratten als hyperglykaumlmisch und diabetisch Wurde dieser

Schwellenwert nicht erreicht wurden die Ratten vom Experiment ausgeschlossen Die

Blutentnahme erfolgte aus der Schwanzspitze der Tiere Weitere Blutglukose- und

Gewichtsbestimmungen erfolgten am Tag der Transplantation sowie am ersten dritten

und achten postoperativen Tag danach monatlich

Material und Methode

17

25 Inseltransplantation

251 Praumlparation der Pankreasinseln

Die Pankreasinseln wurden aus gesunden Spendertieren der gleichen Zuchtlinie

gewonnen Diese Tiere wurden mit einem Gemisch aus Ketamin (100mgkg

Koumlrpergewicht) und Xylazin (4mgkg Koumlrpergewicht) nach intraperitonealer

Applikation narkotisiert Nach der Eroumlffnung des Abdomens wurde das Darmgekroumlse

seitlich verlagert Die freigelegte Aorta abdominalis wurde mit einer Kanuumlle (07mm)

punktiert und mit einem Gemisch aus isotoner Kochsalz (NaCl)- Loumlsung (09ig) und

Neutralrot (100mgL) retrograd mit ca 150- 200ml perfundiert Die Vena cava inferior

wurde zur Herstellung eines offenen Kreislaufs eroumlffnet Waumlhrend des Spuumllvorgangs

faumlrbte sich das Pankreas rosa und die Pankreasinseln intensiv rot an Somit konnte man

das Gewebe gezielt explantieren Das Pankreasgewebe von drei Spendertieren wurde in

Hanksloumlsung (pH 72 Hanksrsquo Balanced Salt Solution ohne NaHCO3 mit Phenolrot 10

pH 72 Biochrom AG) gesammelt und anschlieszligend mit Scherenschlaumlgen

zerkleinert Nach der Praumlparation wurde das Gewebe zusammen mit 5ml Hanksloumlsung

21mg Albumin und 45mg Kollagenase im Waumlrmeschrank auf einem Magnetruumlhrer bei

etwa 365⁰C fuumlr ca zehn Minuten verdaut Der genaue Zeitpunkt der Beendigung wurde

nach visueller Pruumlfung des Homogenisats festgelegt Im Anschluss daran wurde das

Gemisch in Zentrifugenroumlhrchen aufgeteilt die mit eiskalter Hanksloumlsung gefuumlllt waren

um die Kollagenaseaktivitaumlt zu stoppen und kraumlftig durchmischt Nach der

Sedimentation wurde der Uumlberstand abpipettiert und verworfen das Sediment mit

frischer Hanksloumlsung aufgefuumlllt und wiederum durchmischt Dieser Waschvorgang

wurde mindestens viermal wiederholt um die Kollagenase und die Zellfragmente zu

entfernen Somit wurden die durch das Neutralrot angefaumlrbten Pankreasinseln vom

restlichen Pankreasgewebe getrennt Unter dem Stereomikroskop wurden die

kirschroten Inseln mit Hilfe von Glaspipetten aufgesammelt und in einem separaten mit

Hanksloumlsung gefuumlllten Reagenzglas kollektiert Pro Tier wurden 400 bis 450

Pankreasinseln gesammelt und mit 05ml Hanksloumlsung in einer Spritze aufgeschwemmt

und transplantiert

Material und Methode

18

252 Intrahepatische Transplantation

Kurz vor der geplanten Transplantation wurde das Gewicht und die

Blutglukosekonzentration der Tiere bestimmt Um eine ausreichende Narkose zu

erlangen wurde den Tieren gewichtsadaptiert ein Gemisch aus Ketamin (80mgkg

Koumlrpergewicht) und Xylazin (4mgkg Koumlrpergewicht) intraperitoneal appliziert Nach

der Rasur des Operationsfeldes wurden die Tiere auf einen Operationstisch fuumlr Ratten

fixiert und das Operationsfeld mit 90igem Alkohol desinfiziert Die Laparatomie

erfolgte vom Sternum bis zur Linea alba Insgesamt wurde das Abdomen auf einer

Strecke von drei Zentimetern eroumlffnet und mit einem Lochtuch abgedeckt Das

Darmkonvolut wurde nach extraabdominal verlagert und mit einer warmen NaCl-

getraumlnkten Kompresse vor dem Austrocknen geschuumltzt Die Vena portae wurde

dargestellt und der Ast der den linken Leberlappen und die linke Haumllfte des

Mittellappens versorgt wurde kurzzeitig mit einer Gefaumlszligklemme abgeklemmt Die

zuvor gewonnenen Pankreasinseln wurden in einer 1ml Tuberkulinspritze zusammen

mit 05ml Hanksloumlsung aufgezogen die mit einer 05mm durchmessenden Kanuumlle

versehen war Damit wurde die Pfortader punktiert und die Loumlsung in den rechten Teil

der Leber (dh in den rechten Leberlappen in die rechte Haumllfte des Mittellappens in

den Processus caudatus und die Processus papillares) geschwemmt Die linke

Leberhaumllfte also der linke Leberlappen und die linke Haumllfte des Mittellappens blieben

frei von Transplantaten Die Gefaumlszligklemme wurde sofort nach der Transplantation

entfernt sodass die Abklemmzeit nicht mehr als 1 Minute betrug Nach Entfernen der

Punktionskanuumlle erfolgte die manuelle Druckkompression der Vena portae fuumlr ca zwei

bis drei Minuten um die Blutung zu stillen und im Anschluss das Entfernen der

Kompresse und das Reponieren des Darmkonvoluts Die Bauchdecke wurde mit einer

fortlaufenden Naht verschlossen und die Haut anschlieszligend geklammert Am Ende

erfolgte erneut eine Desinfektion der Wunde Postoperativ wurden die Tiere bis zum

Erwachen beobachtet Insgesamt dauerte die Narkose nicht laumlnger als 20 Minuten

Material und Methode

19

26 Praumlparation der Lebern

261 Markierung proliferierender Zellen

Die Bromdesoxyuridin (BrdU)-Applikation erfolgte bei der Haumllfte der Tiere einer

Gruppe eine Stunde vor dem Toumlten Dazu wurde 20mg BrdU in 2ml Kochsalz aufgeloumlst

und jeweils 1ml intraperitoneal und subkutan injiziert Um laumlngerfristige

Proliferationssteigerungen erkennen zu koumlnnen wurde der anderen Haumllfte der Tiere

BrdU mittels einer osmotischen Minipumpe uumlber einen Zeitraum von sieben Tagen vor

dem Toumltungszeitpunkt appliziert Dazu wurde die doppelte Dosis ebenfalls in 2ml

Kochsalzloumlsung aufgeloumlst und in die Pumpen gespritzt die ihren Inhalt gleichmaumlszligig an

die Umgebung abgaben sodass sich eine Tagesdosis von 572mg ergab Diese Pumpen

wurden den mit Ether-betaumlubten Ratten subkutan zwischen den Schulterblaumlttern

implantiert und der Hautschnitt mit Klammern versorgt BrdU wird von den

proliferierenden Zellen aufgenommen und in die neu synthetisierte DNA eingebaut Der

immunhistochemische Nachweis von BrdU erfolgt dann mit Hilfe eines

Primaumlrantikoumlrpers (s 271)

262 Probengewinnung und Gewebspraumlparation

Die Tiere wurden mit einer Uumlberdosis Ketamin (100mg kg Koumlrpergewicht) und

Xylazin (4mgkg Koumlrpergewicht) narkotisiert Das Abdomen wurde durch eine mediane

Laparotomie eroumlffnet und die Aorta abdominalis nach extraabdomineller Verlagerung

des Darmkonvoluts dargestellt Diese wurde mit einer Flexuumlle (22G) kanuumlliert Dadurch

konnten 5ml Blut in einer 5ml Spritze abgezogen werden Das Blut wurde zur

Serumgewinnung fuumlr 10 Minuten in einem Gerinnungsroumlhrchen zentrifugiert Das

Serumroumlhrchen wurde in einem Behaumllter mit fluumlssigem Stickstoff tiefgefroren und bei

-80⁰C gelagert Die liegende Flexuumlle wurde mit Klemmen in der Aorta abdominalis

fixiert Danach wurde der Blutkreislauf mit 200ml Spuumllloumlsung (Ringerloumlsung 4

Dextran 05 Procain pH 74) gespuumllt um das Blut aus den Gefaumlszligen zu entfernen

Dabei wurde ein offener Kreislauf geschaffen in dem die Vena cava inferior unterhalb

des Zwerchfells mit einer spitzen Schere durchtrennt wurde

Material und Methode

20

Nach Abklemmen der zufuumlhrenden Gefaumlszlige wurde der Mittellappen der Leber abgesetzt

und in einen linken und rechten Anteil getrennt Beide Mittellappenstuumlcke wurden in

2mm breite Stuumlcke geschnitten auf entsprechend gekennzeichnetes Filterpapier

gegeben und uumlber Methylbutan in fluumlssigem Stickstoff kryokonserviert Die rechte

Niere wurde nach dem Abklemmen der zufuumlhrenden Gefaumlszlige halbiert und ebenfalls in

Methylbutan eingefroren Die Lagerung der beiden Gewebe erfolgte bei -80⁰C

Im Anschluss wurde die Spuumllloumlsung durch eine Fixierloumlsung (3 Paraformaldehyd

05 Glutaraldehyd 4 Dextran) ersetzt Nach etwa 5 Minuten war eine gleichmaumlszligige

Perfusionsfixation erreicht sodass auch das restliche Lebergewebe sowie Schilddruumlse

linke Niere ein etwa 2cm langes Duumlnndarmsegment Gehirn und Hypophyse in Nachfix

(3 Paraformaldehyd) aufbewahrt werden konnte Herz Lunge Pankreas Milz und

Hoden wurden in 4igem Formaldehyd konserviert Der Zuschnitt der entnommenen

Organe erfolgte nach einer weiteren mindestens 24 stuumlndigen Fixierung Die gewonnene

Organe in einer aufsteigenden Alkoholreihe entwaumlssert und dann in Paraffin eingebettet

Von den Paraffinbloumlcken wurden 1-2microm dicke Serien der Lebern gefertigt

27 Morphologische Untersuchungen

Die transplantierten Pankreasinseln konnten mikroskopisch vom umgebenen

Lebergewebe sehr gut abgegrenzt werden Wie auch schon in der Abbildung 1

beschrieben fanden wir die Inseln innerhalb kleiner Pfortaderaumlste in der Mitte eines

Leberazinus (siehe auch Abb 9 A) Neben den Standardfaumlrbungen Haumlmatoxylin und

Eosin und der Periodsaumlure- Schiff- Reaktion wurden zusaumltzliche immunhistochemische

Reaktionen durchgefuumlhrt

Material und Methode

21

271 Protokolle der Immunhistochemie (BrdU)

- Paraffinschnitte 2microm Trocknung uumlber Nacht bei 60 Grad

- Antikoumlrper BrdU verduumlnnt mit Antikoumlrper- Verduumlnnungsloumlsung Fa Leica

(REFAR9352) HPLC minimum 99HPLC Sigma

ABC-Methode

1 Kochen des entparaffinierten Schnittes in Citratpuffer (Merck Darmstadt) (pH6)

im Schnellkochtopf uumlber 45 Minuten

2 Andauung durch 01ige Protease (Sigma Hamburg) 10 Minuten 37degC

3 Waschung mit TRIS-Puffer (Merck Darmstadt)

4 Kochen des Schnittes bei 70degC fuumlr 60 Minuten in 95igem Formamid (Roth

Karlsruhe)

5 Waschung mit TRIS-Puffer

6 Inkubation in 3iger Wasserstoffperoxidloumlsung (DAKO Hamburg) 30

Minuten

7 Inkubation in 20iger Schweinenormalserum (DAKO Hamburg) verduumlnnt mit

TRIS-Puffer

8 Inkubation mit dem gegen BrdU gerichteten Primaumlrantikoumlrper (150 Verduumlnnung

mit Antibody-Diluent beides DAKO Hamburg) uumlber Nacht

9 Weiterbehandlung mit LSAB+ Kits (DAKO Hamburg)

10 Waschung mit TRIS-Puffer

11 Inkubation mit biotinylierten Sekundaumlrantikoumlrpern (biotinylierter antiMaus IgG

DAKO LSAB+ Kit Peroxydase)

12 Waschung mit TRIS-Puffer

13 Zugabe von Streptavidin Peroxydase fuumlr 30 Minuten

14 Waschung mit TRIS-Puffer

15 Inkubation mit dem Farbstoff 10 Minuten

16 Unterbrechung der Reaktion durch vorsichtige Spuumllung mit Aqua destillata

17 PAS- bzw HE-Faumlrbung

18 Eindeckung (mit Roti Histokit Fa Rote)

Material und Methode

22

272 Protokolle der Immunhistochemie (TGF-α)

- Paraffinschnitte 2microm Trocknung uumlber Nacht bei 60 Grad

- Antikoumlrper TGFa Fa Calbiochem Konzentration 1100 verduumlnnt mit

Antikoumlrper-Verduumlnnungsloumlsung Fa Leica (REFAR9352)

Bearbeitung

1 Entparaffinierung uumlber Automaten mit Bond Dewax Solution (REF 35606)

2 Hitzevorbehandlung im Automaten pH 60

3 Peroxidase Blocking (im Nachweissystem REF DS9800) bdquoPolymer Refine

DABldquo dFaLeica) fuumlr 10 Minuten

4 Inkubation mit Primaumlr-AK fuumlr 60 Minuten

5 Post Primary (im Nachweissystem dFaLeica) fuumlr 10min

6 Polymer (Nachweissystem) 30 Minuten

7 DAB (33-Diaminobenzidin) Nachweissystem 20 Minuten

8 Gegenfaumlrbung mit Haumlmalaun (Nachweissystem) 8 min

9 Entwaumlssern in aufsteigender Alkoholreihe gefolgt von Xylol

10 Eindecken mit Roti-Histokit (FaRoth)

Material und Methode

23

273 Protokolle der Immunhistochemie (EGF-R)

- Paraffinschnitte 2microm Trocknung uumlber Nacht bei 60 Grad

- Antikoumlrper EGFR Fa Leica Konzentration 150 verduumlnnt mit Antikoumlrper-

Verduumlnnungsloumlsung Fa Leica (REFAR9352)

Bearbeitung

1 Bearbeitung im Vollautomat der Fa Leica bdquoBOND Max

2 Entparaffinierung uumlber Automaten mit Bond Dewax Solution (REF 35606)

3 Hitzevorbehandlung im Automaten pH 90

4 Peroxidase Blocking (im Nachweissystem REF DS9800) bdquoPolymer Refine

DABldquo d Fa Leica) fuumlr 10 Minuten

5 Inkubation mit Primaumlr-AK fuumlr 60 Minuten

6 Post Primary (im Nachweissystem d Fa Leica) fuumlr 10 Minuten

7 Polymer (Nachweissystem) 30 Minuten

8 DAB (33-Diaminobenzidin) Nachweissystem 20 Minuten

9 Gegenfaumlrbung mit Haumlmalaun (Nachweissystem) 8 min

10 Entwaumlssern in aufsteigender Alkoholreihe gefolgt von Xylol

11 Eindecken mit Roti-Histokit (Fa Roth)

Material und Methode

24

274 Protokolle der Immunhistochemie (Insulin)

- Paraffinschnitte 2microm Trocknung uumlber Nacht bei 60 Grad

- Antikoumlrper Insulin (Fa Leica Menarini Konzentration 1300 verduumlnnt mit

Antikoumlrper- Verduumlnnungsloumlsung Fa Leica (REFAR9352)

- Vollautomat der Fa Leica bdquoBOND Maxldquo

Bearbeitung

1 Entparaffinierung uumlber Automaten mit Bond Dewax Solution (REF 35606)

2 Peroxidase Blocking (im Nachweissystem REF DS9800) bdquoPolymer Refine

DABldquo d Fa Leica) fuumlr 5 min

3 Inkubation mit Primaumlr-AK fuumlr 18 Minuten

4 Post Primary (im Nachweissystem dFaLeica) fuumlr 7 Minuten

5 Polymer (Nachweissystem) 8 min

6 DAB (33-Diaminobenzidin) Nachweissystem 7 Minuten

7 Gegenfaumlrbung mit Haumlmalaun (Nachweissystem) 2 Minuten

8 Entwaumlssern in aufsteigender Alkoholreihe gefolgt von Xylol

9 Eindecken mit Roti-Histokit (Fa Roth)

Material und Methode

25

28 Proliferationsaktivitaumlt

Die morphometrische Auszaumlhlung der Proliferationsaktivitaumlt erfolgte mit dem

Mikroskop (Nikon ECLIPSE Ni) einer Kamera (Nikon digital sight ds-2Mv) dem

Softwareprogramm (Nis- Elements imaging software BR) und einem Gitternetz

(Methode nach Weibel) [45]

Mit Hilfe des BrdU- Labeling-Index (BrdU-LI) konnte die Proliferationsaktivitaumlt der

verschiedenen Versuchsgruppen verglichen werden da dieser den Anteil BrdU-

positiver Hepatozytenkerne in Prozent angibt (vergleiche Abb 8) Er wurde bei den

Tieren der Hauptgruppen 1-5 sowie der Kontrollgruppen 1-5 die uumlber 7 Tage BrdU

uumlber eine osmotische Pumpe (Fa Alzet Modell 2ML1) erhielten bestimmt Gezaumlhlt

wurden die Hepatozytenkerne in den praumlneoplastischen Herden (nur Versuchsgruppen)

und im Normalgewebe (je 2000 Hepatozytenkerne pro Tier der Versuchs- und

Kontrollgruppen)

29 Statistische Auswertung

Die Haupt- und Kontrollgruppen wurden hinsichtlich der Gewichtsentwicklung und

Blutzuckerwerte verglichen Zudem erfolgte ein intraindividueller Vergleich (gepaart)

der Proliferationsaktiviaumlt der Herde und des Normalgewebes in den Hauptgruppen und

der interindividuelle Vergleich (ungepaart) mit dem Normalgewebe der

Kontrollgruppen Es wurde jeweils der Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test (Microsoft

Excel 2003 Redmond USA) verwendet Unterschiede wurden als signifikant

akzeptiert falls die Irrtumswahrscheinlichkeit p unter 005 lag

Ergebnisse

26

3 Ergebnisse

31 Gewichtsentwicklung

In allen Hauptgruppen konnte nach der Transplantation eine Gewichtsreduktion

nachgewiesen werden Im Durchschnitt kam es zu einer initialen Abnahme von 172

Im Verlauf kam es zu einer Erholung der Tiere mit einer Gewichtszunahme um

durchschnittlich 042 Die Hauptgruppen 1 (3 Wochen) und 3 (6 Monate) jeweils

ohne Gefitinib zeigten dies am deutlichsten (49 Gewichtsabnahme innerhalb einer

Woche nach Transplantation) Die Hauptgruppe 1 gewann danach das 106fache und die

Hauptgruppe 3 das 108fache an Gewicht Statistisch signifikante Unterschiede lieszligen

sich zwischen den jeweiligen Haupt- und Kontrollgruppen feststellen (Tab 2 und

Abb5) Hier sahen wir bei den transplantierten diabetischen Tieren der Hauptgruppen

insgesamt einen kleineren Gewichtszuwachs als bei den Kontrolltieren

In den Kontrollgruppen hingegen konnte man eine stete Gewichtszunahme beobachten

(Tab 3 und Abb 6) Durchschnittlich kam es zu einem Gewichtszuwachs bis zum

15fachen Die Unterschiede zwischen den Kontrollgruppen 1 (3 Wochen) und 2 (3

Wochen 2 Wochen Gefitinib) zeigte einen statistisch signifikanten Unterschied Im

Durchschnitt nahm die Kontrollgruppe 1 das 129fache und die Kontrollgruppe 2 das

118fache zu

Einen signifikanten Unterschied konnten wir ebenfalls in den Gruppen 3 (6 Monate)

und 4 (6 Monate 2 Wochen Gefitinib) sowie 4 (6 Monate 2 Wochen Gefitinib) und 5

(6Monate 3 Monate Gefitinib) beobachten In der Kontrollgruppe 3 verzeichneten wir

den groumlszligten Gewichtszuwachs (171fache) Die Kontrollgruppe 4 (145fache) nahm

weniger zu als die Kontrollgruppe 5 (165fache) zu

Ergebnisse

27

Tabelle 2 Gewichtsentwicklung der Hauptgruppen 1-5

HG1 (n=8) HG2 (n=12) HG3 (n=11) HG4 (n=13) HG5 (n=14)

MW 1056 1009 1081 0984 0983

SEM 0009 0004 0033 0010 0012

Test nsa ns

b ns

c ns

d

lt 0001e 0001

f lt 0001

g lt 0001

h lt 0001

i

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM Standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (plt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabelle 3 Gewichtsentwicklung der Kontrollgruppen 1-5

KG1 (n=10) KG2 (n=10) KG3 (n=11) KG4 (n=10) KG5 (n=10)

MW 1288 1179 1706 1445 1649

SEM 0010 0011 0023 0024 0017

Test 0029a 0025

b 0043

c ns

d

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM Standard error of the mean ns nicht signifikant KG Kontrollgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (plt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Ergebnisse

28

Startpunkte Gefitinibgabe

Abbildung 5 Gewichtsentwicklung der Hauptgruppen

In den Hauptgruppen verzeichneten wir eine voruumlbergehende Gewichtsabnahme nach der

Transplantation Nach Erholung konnten wir eine leichte Gewichtszunahme beobachten

Startpunkte Gefitinibgabe

Abbildung 6 Gewichtsentwicklung der Kontrollgruppen

In den Kontrollgruppen konnten wir eine stete Gewichtszunahme verzeichnen (ca das 15-fache vom

Startgewicht)

Ergebnisse

29

32 Blutglukosedaten

Nach erfolgreicher Streptozotocingabe stiegen die Blutglukosewerte aller

Hauptgruppentiere auf Werte uumlber 167 mmolL bzw 300mgL In allen Gruppen lagen

die Durchschnittswerte post transplantationem zwischen 160 mmolL und 276mmolL

waumlhrend des gesamten Versuches Am Toumltungstag lag der Blutzucker durchschnittlich

bei 243mmolL Der nach der Transplantation nachgewiesene Blutglukoseabfall war in

allen Hauptgruppen zu verzeichnen (im Durchschnitt 123) Im Verlauf stiegen die

Werte konsekutiv wieder an Signifikante Unterschiede gab es nicht Verglichen mit den

normoglykaumlmen Kontrollgruppen war ein signifikanter Unterschied zu den

Hauptgruppentieren auf Grund der diabetischen Stoffwechsellage zu ermitteln (Tab 4

Abb 7)

In den Kontrollgruppen lag der Durchschnittswert aller Blutglukosewerte bei

54mmolL (plusmn 09mmolL) Blutzuckerschwankungen als Folge der Gefitinibgabe

konnten nicht nachgewiesen werden Ein signifikanter Unterschied ergab sich zwischen

den Kontrollgruppen 3 (6 Monate) welche einen Blutzuckerwert um 497mmoll hatten

und 5 (6 Monate 3 Monate Gefitinib) welchen einen Blutzuckerwert um 449mmoll

hatten (Tab 5 Abb 8)

Tabelle 4 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Hauptgruppen 1-5

HG1 (n=8) HG2 (n=12) HG3 (n=11) HG4 (n=13) HG5 (n=14)

MW 23088 23075 23456 26700 25591

SEM 0795 1070 3487 1108 1505

Test nsa ns

b ns

c ns

d

Test lt0001e lt0001

f 0001

g lt0001

h lt0001

i

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM Standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

Ergebnisse

30

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabelle 5 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Kontrollgruppen 1-5

KG1 (n=10) KG2 (n=10) KG3 (n=11) KG4 (n=10) KG5(n=10)

MW 5530 6320 4973 4830 4490

SEM 0281 0541 0160 0293 0091

Test nsa ns

b ns

c 0019

d

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM Standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Ergebnisse

31

Startpunkte Gefitinibgabe

Abbildung 7 Blutglukoseentwicklung der Hauptgruppen

Post transplantationem kam es in allen Gruppen zu einem Blutglukoseabfall Im Verlauf stiegen die

Werte konsekutiv wieder an

Startpunkte Gefitinibgabe

Abbildung 8 Blutglukoseentwicklung der Kontrollgruppen

Die Blutglukosewerte der nicht transplantierten Tiere lagen im Durchschnitt bei 54mmolL (plusmn

09mmolL) Blutzuckerschwankungen als Folge der Gefitinibgabe konnten nicht nachgewiesen werden

Ergebnisse

32

33 Praumlneoplastische Leberherde

Nach erfolgreicher Transplantation der Pankreasinseln entstanden bei allen

Hauptgruppen im Abstromgebiet der Inseln klarzellige Veraumlnderungen der Hepatozyten

in den Azinuszonen 1 und 2 (s Abb 9) Diese Foci of alterated hepatocytes zeigten wie

in den vorangegangenen Experimenten eine vermehrte Glykogenspeicherung welche

mit Hilfe der PAS- Reaktion verdeutlicht werden kann (s Abb 10) Des weiteren fand

sich in den Glykogenspeicherherden eine Uumlberexpression des EGF-R und von TGFα im

Vergleich zum extrafokalen Lebergewebe (Abb 13 und 14)

34 Proliferationsaktivitaumlt

Die Proliferationsaktivitaumlt der einzelnen Gruppen wurde anhand des BrdU-Labeling-

Index bestimmt Ein Vergleich der Indices erfolgte intra- und interindividuell (Tabellen

6 bis 8) Die Proliferation betrug im Normalgewebe der Hauptgruppe 1 (3 Wochen) im

Durchschnitt 35 plusmn 0764 In der Hauptgruppe 2 (3 Wochen 2 Wochen Gefitinib) war

sie deutlich geringer und lag bei 125 plusmn 0256

Die Proliferationsaktivitaumlt in den praumlneoplastischen Herden wurde nach 2 Wochen

Gefitinibgabe halbiert (HG 1 vs HG2 107 plusmn 0996 vs 57 plusmn 049) Im

intraindividuellen Vergleich der Hauptgruppe 2 war die Proliferationsaktivitaumlt der

Herde im Vergleich zum Normalgewebe um etwa das 3-fache erhoumlht (Herde vs

Normalgewebe 574 plusmn 049 vs 125 plusmn 026)

Im Normalgewebe der Hauptgruppen 3-5 (vgl Tab7 6 Monate 6 Monate 2 Wochen

Gefitinib 6 Monate 3 Monate Gefitinib) war die Proliferation im Mittel jeweils

geringer als in den Herden (12 plusmn 0075 06 plusmn 0031 und 07 plusmn 0036 vs 61 plusmn

0437 23 plusmn 0131 und 35 plusmn 0223) Dieser Unterschied war in allen drei Gruppen

signifikant Des Weiteren ergab sich ein signifikanter Unterschied zwischen den

Hauptgruppen 3 und 4 Die Proliferationsaktivitaumlt war in der HG 4 (also nach 2-

woumlchiger Gefitinibgabe im Vergleich zur HG 3 (ohne Gefitinibgabe) sowohl im Herd-

als auch im Normalgewebe etwa halbiert (Normalgewebe HG 3 vs HG 4 12 plusmn 0075

vs 06 plusmn 0031 Herdgewebe HG 3 vs HG 4 61 plusmn0437 vs 23 plusmn 0131)

Ergebnisse

33

Bei den Kontrollgruppen 1-4 zeigten sich im Vergleich zum Normalgewebe der

Hauptgruppen erhoumlhte Proliferationsaktivitaumlten im Lebergewebe in den Gruppen 1

(44 plusmn 0595 3 Wochen) und 2 (29 plusmn 0441 3 Wochen 2 Wochen Gefitinib) Diese

waren bei den 6- Monats- Kontrolltieren geringer (KG 345 15 plusmn 0097 06 plusmn

016 09 plusmn 006) Verglichen mit dem Normalgewebe der Hauptgruppen waren die

Proliferationsaktivitaumlten der Kontrolltiere bis auf KG 4 (6 Monate) erhoumlht

Tabelle 6 BrdU-Labeling-Index der Hauptgruppen 1-2

HG1 HG2

Normalgewebe Herde Normalgewebe Herde

Tier 1 35 165 255 604

Tier 2 775 856 065 429

Tier 3 085 771 155 839

Tier 4 18 1004 025 422

MW 3475 10703 1250 5735

SEM 0764 0996 0256 0490

Test(a) 0030 0011

Test(b) nsa ns

b

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

Test(a)

Vergleich zwischen Normalgewebe und Herde der jeweiligen Hauptgruppe

Test(b)

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2 (Normalgewebe)

b Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2 (Herde)

Ergebnisse

34

Tabelle 7 BrdU-Labeling-Index der Hauptgruppen 3-5

HG3 HG4 HG5

Normalgewebe Herde Normalgewebe Herde Normalgewebe Herde

Tier 1 07 293 055 168 06 442

Tier 2 135 83 04 14 08 335

Tier 3 09 478 08 288 065 315

Tier 4 165 683 045 333 1 126

Tier 5 125 748 055 264 045 515

Tier 6 085 169 095 394

MW 1170 6064 0600 2270 0742 3545

SE 0075 0437 0031 0131 0036 0223

Test(a) 0004 0004 0006

Test(b) 0023a 0015

b ns

c ns

d ns

e ns

f

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

Test(a)

Vergleich zwischen Normalgewebe und Herde der jeweiligen Hauptgruppe

Test(b)

a Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4 (Normalgewebe)

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4 (Herde)

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5 (Normalgewebe)

d Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5 (Herde)

e Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5 (Normalgewebe)

f Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5 (Herde)

Ergebnisse

35

Tabelle 8 BrdU-Labeling-Index der Kontrollgruppen 1-5

KG 1 KG 2 KG 3 KG 4 KG 5

Tier 1 71 165 114 054 069

Tier 2 285 38 216 073 079

Tier 3 26 5 186 087 116

Tier 4 815 13 117 049 059

Tier 5 15 113 034 128

MW 4440 2938 1492 0594 0902

SEM 0595 0441 0097 0160 0060

Test(a) ns a 0011

b ns

c ns

d

Test(b) 0044 ns 0008 0003 0004

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

Test(a)

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Test(b)

Vergleich zwischen den jeweiligen Haupt- und Kontrollgruppen

Ergebnisse

36

35 Abbildungen

Abb 9 Immunhistochemische Darstellung von Insulin in den transplantierten

Pankreasinseln

Vitale angewachsene Pankreasinseln in einem Pfortaderast eines Portaltraktes nach intraportaler

Transplantation und umgebene klarzellige Veraumlnderungen der Hepatozyten im Abstromgebiet Mit dem

Antikoumlrper gegen Insulin lassen sich szlig-Zellen der transplantierten Inseln nachweisen deren Zytoplasma

spezifisch angefaumlrbt wird (Laumlnge der unteren Bildkante A761 microm B 435microm)

A

B

Ergebnisse

37

Abb 10 Glykogenspeicherherd (6 Mon nach Transplantation) in der PAS-

Reaktion

Leberherd 6 Monate nach Transplantation mit typischen Lebergewebsveraumlnderungen (in der unteren

Abbildung vergroumlszligert) Praumlneoplastische hepatozellulaumlre Laumlsionen sogenannte foci of altered

hepatocytes (FAH) mit vermehrter Glykogenspeicherung im Vergleich zum umgebenen Lebergewebe

dargestellt in der PAS- Reaktion (Laumlnge der unteren Bildkante A1740microm B 870microm)

B

A

Ergebnisse

38

Abb 11 Glykogenspeicherherde in der PAS-Reaktion

Man erkennt in der PAS-Reaktion eine kraumlftige Violettfaumlrbung der Herde gegenuumlber dem Normalgewebe

Die Transplantation von Pankreasinseln fuumlhrte bei den diabetischen Tieren zu glykogenspeichernden

Herden im Abstromgebiet der Transplantate und auch bei Ratten die Gefitinib erhielten Die

Abbildungen zeigen die Herde in verschiedenen Vergroumlszligerungen der Hauptgruppe 5 (6 Monate 3

Monate Gefitinib) (Laumlnge der unteren Bildkante A E870microm B F 435microm CD 217microm)

B A

F E

C D

Ergebnisse

39

Abbildung 13 Immunhistochemische Darstellung von TGF-α

Beispiel der immunhistochemischen Darstellung von TGF-α in einem hellzelligen Leberherd (6 Monate

nach Transplantation ohne Gefitinibgabe) Man sieht eine maumlszligige Braunfaumlrbung des Zytoplasmas und

der Zellmembran der Hepatozyten der Leberherde im Vergleich zum umgebenden Normalgewebe

entsprechend einer Uumlberexpression von TGFα innerhalb des Leberherdes

(Laumlnge der unteren Bildkante A1740microm B 870microm)

B

A

Ergebnisse

40

Abbildung 14 Immunhistochemische Darstellung von EGF-R

Beispiel einer immunhistochemischen Darstellung des EGF-R in einem hellzelligen Leberherd(6 Monate

nach Transplantation ohne Gefitinibgabe) Im Vergleich zum Normalgewebe findet man eine etwas

kraumlftigere membranstaumlndige Braunfaumlrbung der Hepatozyten im Herdgewebe entsprechend einer leichten

Uumlberexpression des EGFR in den Leberherden (Laumlnge der unteren Bildkante A1740microm B 870microm)

A

B

Ergebnisse

41

Abbildung 15 Immunhistochemische Darstellung BrdU-markierter Hepatozyten

Dunkelbraun gefaumlrbte Zellkerne markieren Hepatozyten die sich im Proliferationszyklus befinden Das

umliegende Normalgewebe zeigt im Vergleich zum Herdgewebe eine deutlich geringere

Proliferationsaktivitaumlt BrdU wurde mittels einer osmotischen Minipumpe uumlber 7 Tage kontinuierlich

verabreicht (6 Monate nach Transplantation ohne Gefitinibgabe)

(Laumlnge der unteren Bildkante 870microm)

A

Diskussion

42

4 Diskussion

41 Die Transplantate und deren Effekte auf das benachbarte Leberparenchym

Voraussetzung fuumlr das Experiment waren vitale Pankreasinseltransplantate in den

kleinen Pfortaderaumlsten der Leber welche zu allen Toumltungszeitpunkten in den

Hauptgruppen nachgewiesen werden konnten (siehe Abb 3) Zahlreiche Herde

veraumlnderter Hepatozyten haben sich im Abstromgebiet der Transplantate ausgebildet

Mit Hilfe der PAS-Reaktion konnte die Glykogenspeicherung der vergroumlszligerten

Hepatozyten innerhalb des Leberazinus deutlich gemacht werden Diese klarzelligen

Herde (clear cell foci CCF) werden bei der Ratte zu den Praumlneoplasien gezaumlhlt [50]

Ursaumlchlich fuumlr die Glykogenose ist eine reduzierte Glykogenolyseaktivitaumlt der

Hepatozyten und eine gesteigerte Glykogensynthese (verminderte Aktivitaumlt des

glykogenolytischen Enzyms Glukose- 6- Phosphatase) Insulin-vermittelte Signalwege

wie AKT mTOR und Ras Raf1 sowie Enzyme der Glykolyse der de-novo-

Fettsaumluresynthese der β- Oxidation und der Cholesterinbiosynthese sind in den CCF

hochreguliert verglichen mit dem Normalgewebe Ebenfalls findet sich eine erhoumlhte

Proliferationsaktivitaumlt [9] und eine gleichzeitige Uumlberexpression von EGF-R und TGF-α

in praumlneoplastischen Herden wie es auch in diesem Experiment bei den unbehandelten

Tieren nachweisbar ist

42 Blutglukose und Gewichtsentwicklung der Tiere

In allen Hauptgruppen konnte nach der Transplantation eine Gewichtsreduktion

nachgewiesen werden Diese beruht meist auf einer voruumlbergehenden Einstellung der

Nahrungsaufnahme sowie dem auch beim Menschen bekannten

Postaggressionsstoffwechsel nach Operationen [53]

Die Entwicklung von Blutglukose und Gewicht der Haupt- und Kontrollgruppen

entsprach in der Gesamtheit unseren Erwartungen In den Hauptgruppen konnten wir

dauerhaft hohe Blutzuckerwerte und groumlszligtenteils konstante Gewichtsverlaumlufe

verzeichnen Die Kontrolltiere waren zu jeder Zeit normoglykaumlmisch und nahmen

kontinuierlich an Gewicht zu Ein Einfluss des Medikamentes Gefitinib bezogen auf

die Blutglukose- und Gewichtsdaten konnte bei den transplantierten Versuchstieren

Diskussion

43

nicht festgestellt werden Hier zeigte sich im Vergleich der einzelnen Hauptgruppen

untereinander kein signifikanter Unterschied Die geringe Gewichtszunahme ist wie

auch schon in einigen Vorarbeiten beschrieben den Nebenwirkungen des Diabetes

zuzuschreiben [13] Zudem kam es bei den diabetischen Tieren zu Katarakten

Polydipsie Polyurie und Diarrhoen

Ein Einfluss des Gefitinibs auf die Gewichtsentwicklung der nicht-transplantieren Tiere

konnte jedoch ermittelt werden Es zeigten sich signifikante Unterschiede zwischen den

behandelten (Kontrollgruppe 4 6 Monate 2 Wochen Gefitinib) und den nicht-

behandelten Tieren (Kontrollgruppe 3 6 Monate) Gefitinib fuumlhrte dazu dass die Tiere

anfangs weniger zunahmen dann nach 3 Wochen aber kontinuierlich an Gewicht

zunahmen moumlglicherweise laumlsst sich dies durch Gewoumlhnungseffekte erklaumlren

Die Kontrollgruppe 5 welche sechs Monate lebte und drei Monate vor

Toumltungszeitpunkt Gefitinib erhielt zeigte jedoch im Vergleich zu der unbehandelten

Kontrollgruppe 3 (6 Monate) keinen signifikanten Gewichtsunterschied Dies kann die

Folge einer Toleranzentwicklung gegenuumlber der Applikation sein oder dass mit

zunehmender Dauer der Verabreichung des Medikamentes die Nebenwirkungen von

den Tieren besser toleriert werden konnten Zu den bekannten Nebenwirkungen von

Gefitinib gehoumlren Diarrhoen Augenentzuumlndungen und Hautausschlaumlge (vergleiche

Tab 6-5) [54] Ein Einfluss des Medikamentes auf den Blutglukosespiegel der

Kontrolltiere konnte nicht festgestellt werden

43 Proliferationsindex

Ziel dieser Arbeit war die Inhibition von EGF-R ein Transmembranrezeptor der eine

wichtige Rolle in der Hepatokarzinogenese spielt [28 29] Dieser

Wachstumsfaktorrezeptor wird auch auf der Zelloberflaumlche hepatozellulaumlrer Karzinome

vermehrt exprimiert [46 47]

Nun konnte in meinen Experimenten durch die Blockade der intrazellulaumlren

Tyrosinkinase mittels Gefitinib eine Reduktion der Proliferationsrate der

praumlneoplastischen Leberherde erzielt werden sodass eine Beeinflussung der Initiation

der Hepatokarzinogenese anzunehmen ist Gefitinib hemmt die Proliferation dieser

Glykogenspeicherherde im Kurzzeitversuch uumlber 2 Wochen bei den 3 Wochen- und 6-

Monatstieren mit einer Dosis von 20mgkgKG

Diskussion

44

Im Gegensatz dazu kam es zu keiner Beeinflussung der Proliferation bei den

Mittellangzeitversuchen von 6 Monaten uumlber eine laumlngere Applikationsdauer (3

Monate) mit einer reduzierten Dosis (10mgkgKG) Somit bleibt anscheinend die

Karzinogenese bereits laumlnger bestehender womoumlglich schon promovierter Herde durch

eine EGF-R-Blockade unbeeinflusst Dies liegt moumlglicherweise an dem Startpunkt der

Behandlung da die Therapie mit Gefitinib erst nach 3 Monaten begonnen wurde und

der Einfluss auf die sehr fruumlhe Hepatokarzinogenese somit verringert ist

Auch andere Modelle wie die intrahepatische Ovar- und

Schilddruumlsenfollikeltransplantation sowie chemische Hepatokarzinogenesemodelle (N-

Nitrosomorpholin) zeigten aumlhnliche Ergebnisse sowohl in Kurz- (3 Wochen - 6 Monate)

als auch in den Langzeitexperimenten (12-24 Monate) im Hinblick auf die Proliferation

Nach 2-woumlchiger Hochdosis-Gefitinibgabe lieszligen sich verminderte

Proliferationsaktivitaumlten in den praumlneoplastischen Leberherden nachweisen Im

Ovartransplantationsmodell Modellen entstanden sogar weiterhin hepatozellulaumlre

Adenome und Karzinome sodass anzunehmen ist dass Gefitinib kaum einen Einfluss

auf die Promotion und Progression in der hormonellen Hepatokarzinogenese hat Weder

die Anzahl noch das Auftreten der Tumoren wurde durch die Gefitinibdauergabe

(10mg) beeinflusst [55] Im N-Nitrosomorpholinmodell hingegen konnte das Auftreten

von hepatozellulaumlren Adenomen und Karzinomen durch die Gefitinibgabe reduziert

werden sodass im chemischen Hepatokarzinogenesemodell die Aktivierung des EGF-R

womoumlglich eine groumlszligere Rolle spielt als im hormonellen [56]

Eine moumlgliche Erklaumlrung kann die Resistenzentwicklung gegenuumlber

Tyrosinkinaseinhibitoren sein welche sowohl in vitro als auch klinisch bei der

Behandlung mit diesen Medikamenten beobachtet wird [49 50] Auszligerdem ist es

moumlglich dass die verabreichte Dosis von 10mgkgKG Gefitinib nicht zu einer

vollstaumlndigen Blockade der Tyrosinkinase gefuumlhrt hat Womoumlglich kam es uumlber

alternative Wege wie beispielsweise der Aktivierung des IGF-1R (insulin-like-growth-

factor-receptor 1) zu einer Aufrechterhaltung des MAPK-Pfades und damit zum

Uumlberleben und Wachstum der Praumlneoplasien [50 51] Zellkulturexperimente konnten

diese Resistenzentwicklung und eine Transaktivierung des EGF-R belegen [50]

Diese Hypothese wird auch durch eine klinische Studie aus dem Jahr 2006 untermauert

[57] Hier wurde die Wirksamkeit von Gefitinib bei fortgeschrittenem inoperablen

HCCacutes an 31 Patienten untersucht Das Ergebnis war jedoch mit einem Ansprechen von

nur ca 3 ernuumlchternd sodass die Studie nicht fortgefuumlhrt wurde Allerdings findet

Diskussion

45

Gefitinib (IressaTM) neben Erlotinib (TarcevaTM) ua im Rahmen klinischer Studien

in der Therapie des Bronchialkarzinoms Anwendung

Zusammenfassung

46

5 Zusammenfassung

Die therapeutischen Moumlglichkeiten sind fuumlr das hepatozellulaumlre Karzinom bis heute sehr

begrenzt Tierexperimentelle Hepatokarzinogenesemodelle dienen dem besseren

Verstaumlndnis diverser pathophysiologischer metabolischer und molekulaer Prozesse

und zeigen neue gezielte antitumorigene Therapieansaumltze auf

Ein langjaumlhrig etabliertes Modell ist die hormoninduzierte Hepatokarzinogenese durch

Pankreasinseltransplantation Auch andere Modelle wie die intrahepatische Ovar- und

Schilddruumlsenfollikeltransplantation sowie chemische Hepatokarzinogenesemodelle (N-

Nitrosomorpholin) haben sich etabliert und wurden in parallelen Experimenten zu

meinem durchgefuumlhrt In allen Modellen entstanden Praumlneoplasien bzw

hyperproliferative Leberherde in der nichtzirrhotischen Rattenleber welche sich (auszliger

nach Schilddruumlsenfollikeltransplantation) zu hepatozellulaumlren Adenomen und spaumlter

auch Karzinomen weiterentwickelten

In dieser Studie wurden die Versuchstiere (Ratten) in 5 Haupt- und 5 Kontrollgruppen

unterteilt wobei die kuumlrzeste Beobachtungszeit bei 3 Wochen und die laumlngste bei 6

Monaten lag Die Dauer der Gefitinibapplikation wurde ebenfalls unterteilt in 2 Wochen

und 3 Monate Messparameter in diesem Experiment stellten Blutzucker Gewicht und

die Proliferationsaktivitaumlt der Herde dar Das Lebergewebe wurde histologisch

morphometrisch und immunhistochemisch untersucht

In der vorliegenden Arbeit wurde versucht die insulininduzierte Hepatokarzinogenese

mittels Gefitinib zu hemmen Dieses blockiert spezifisch die Tyrosinkinase des EGF-R

sodass es zu einer Unterbrechung der Signalkaskade kommt

In meiner Arbeit fand sich im Kurzzeitversuch eine deutlich geringere

Proliferationsaktivitaumlt innerhalb der Glykogenspeicherherde behandelter Tiere im

Vergleich zu nicht behandelten Tieren

Dies untermauert die Annahme dass TGF-α und der EGF-R eine wichtige Rolle in der

Entstehung praumlneoplastischer Herde und in der Hepatokarzinogenese spielen

In diesem Experiment konnte somit gezeigt werden dass Gefitinib einen Einfluss auf

die Initiation der Tumorgenese im Inseltransplantationsmodell der Ratten hat

Die Langzeitexperimente zeigten jedoch dass es zu keiner Beeinflussung der Promotion

und Progression der Hepatokarzinogenese kam Anzunehmen ist dass die EGF-R-

Zusammenfassung

47

Aktivierung nur einen Teil der aktivierten Signalkaskaden in der hormonell induzierten

Karzinogenese der Leber ausmacht

Literaturverzeichnis

48

6 Literaturverzeichnis

[1] Jemal A Bray F Center MM Ferlay J Ward E Forman D Global

Cancer Statistics CA- Cancer J Clin 2011 6169ndash90

[2] Gomaa AI Khan SA Toledano M B Waked I Taylor- Robinson S D

Hepatocellular carcinoma epidemiology risk factors and pathogenesis World J

Gastroenterol 2008 14 4300-4308

[3] Marrero J Kudo M Bronowicki J-P The Challenge of Prognosis and

Staging for Hepatocellular Carcinoma Oncologist 2010 15 23-33

[4] Llovet JM Bru C Bruix J Prognosis of hepatocellular carcinoma the

BCLC staging classification Semin Liver Dis 1999 19 329ndash38

[5] Llovet JM Ricci S Mazzaferro V Hilgard P Gane E Blanc JF de

oliveira AC Santoro A Raoul JL Forner A Schwartz M Porta C

Zeuzem S Bolondi L Greten TF Galle PR Seitz JF Borbath I

Haumlussinger D Giannaris T Shan M Moscovici M Voliotis D Bruix J

Sorafenib in advanced hepatocellular carcinoma N Engl J Med 2008 359 378-

90

[6] Wilhelm S Adnane L Newell P Villanueva A Llovet JM Lynch M

Preclinical overview of sorafenib a multikinase inhibitor that targets both Raf

and VEGF and PDGF receptor tyrosine kinase signaling Mol Cancer Ther 2008

73129-3140

[7] Bannasch P Preneoplastic lesions as end points in carcinogenicity testing II

Preneoplasia in various non- hepatic tissues Carcinogenesis 1986 7 849-852

[8] Aleem E Nehrbass D Klimek F Mayer D Bannasch P Upregulation

of the insulin receptor and type I insulin-like growth factor receptor are early

events in hepatocarcinogenesis Toxicol Pathol 2011 39524-43

Literaturverzeichnis

49

[9] Dombrowski F Mathieu C Evert M Hepatocellular Neoplasms Induced by

Low-NumberPancreatic Islet Transplants in Autoimmune Diabetic BBPfd Rats

Cancer Res 2006 1833-1843

[10] Ribback S Calvisi DF Cigliano A Sailer V Peters M Rausch J

Heidecke CD Birth M Dombrowski F Molecular and metabolic changes in

human liver clear cell foci resemble the alterations occurring in rat

hepatocarcinogenesis J Hepatol 2013 581147-56

[11] Morath C Schwenger J Schmidt J Zeier M Kombinierte Niere- Pankreas-

Transplantation Nephrologe 2007 2356ndash363

[12] Griffith RC Scharp D Hartmann B Ballinger W Lacy P A Morphologic

Study of Intrahepatic Portal-vein Islets Isografts Diabetes 1977 26 201-14

[13] Dombrowski F Lehringer-Polzin M Pfeifer U Hyperproliferative Liver

Acini after Intraportal Islet Transplantation in Streptozotocin-Induced Diabetic

Rats Laboratory Invest 1994 71 688-699

[14] Dombrowski F Bannasch P Pfeifer U Hepatocellular Neoplasms Induced

by Low- Number Pancreatic Islet Transplants in Streptozotocin Diabetic Rats

Am J Pathol 1997 150 1071-1087

[15] Dombrowski F Klingmuumlller D Pfeifer U Insulinomas Derived from

Hyperplastic Intra-Hepatic Islet Transplants Am J Pathol 1998 152 1025-

1038

[16] Dombrowski F Peifer U Hyperprolferative State of Liver Acini and

Pancreatic Islets after Intraportal Transplantation of Small Mass of Islets of

Langerhans in Streptozotocin induced Diabetic Rats Exp Clin Endocrinol 1995

103 112-117

Literaturverzeichnis

50

[17] De Paepe M Keymeulen B Pipeleers D Kloumlppel G Proliferation and

Hypertrophy of Liver Cells Surrounding Islet Grafts in Diabetic Recipient Rats

Hepatology 1995 21 1114-1153

[18] Dombrowski F Filsinger E Bannasch P Pfeifer U Altered Liver Acini

Induced in Diabetic Rats by Portal Vein Islet Isografts Resemble

Preneoplstic Hepatic Foci in Their Enzymic Pattern Am J Pathol 1996 148

1249-56

[19] Dragan Y P Sargent L Xu Y-D Xu Y-H H C Pitot HC The

Initiation-Promotion-Progression Model of Rat Hepatocarcinogenesis Exp Biol

Med (Maywood) 1993 20216-24

[20] Buumlrger C Inhibition der Signaltransduktion des epidermalen

Wachstumsfaktorrezeptors (EGF-Rezeptor) durch Peptid-Aptamere unv Diss

Universitaumlt Frankfurt aM 2002

[21 ] Fausto N Liver regeneration J Hepatol 2000 3219-31

[22] Michalopoulos GK DeFrances MC Liver regeneration Science 1997

27660-66

[23] Morimitsu Y Hsia CC Kojiro M Tabor E Nodules of less-differentiated

tumor within or adjacent to hepatocellular carcinoma relative expression of

transforming growth factor-alpha and its receptor in the different areas of tumor

Hum Pathol 1995 261126-1132

[24] Nalesnik MA Lee RG Carr BI Transforming growth factor alpha (TGFalpha)

in hepatocellular carcinomas and adjacent hepatic parenchyma Hum Pathol

1998 29228-234

[25] Harada K Shiota G Kawasaki H Transforming growth factor-alpha and

epidermal growth factor receptor in chronic liver disease and hepatocellular

carcinoma Liver 1999 19318-325

Literaturverzeichnis

51

[26] Chung YH Kim JA Song BC Lee GC Koh MS Lee YS et al

Expression of transforming growth factor-alpha mRNA in livers of patients with

chronic viral hepatitis and hepatocellular carcinoma Cancer 2000 89977-982

[27] Bekaii-Saab T Williams N Plass C Calero M Eng C A novel mutation

in the tyrosine kinase domain of ErB2 in hepatocellular carcinoma BMC

Cancer 2006 278-282

[28] Lee G Merlino G Fausto N Development of liver tumors in transforming

growth factor alpha transgenic mice Cancer Res 1992 19 5162-1570

[29] Hufnagl K Parzefall W Marian B Kaumlfer M Bukowska K Schulte-

Hermann R Grasl-Kraupp B Role of transforming growth factor alspha and

prostaglandines in preferential growth of preneopastic rat hepatocytes

Carcinogenesis 2001 8 1247-1256

[30] Carpenter G Cohen S Epidermal growth factor Annu Rev Biochem 1979

193-216

[31] Hanahan D Weinberg R The hallmarks of cancer Cell 2000 100 57-

70

[32] Fedi S Tola E Moeumlnne-Loccoz Y Dowling DN Smith LM Ogara F

Evidence for signalling between the phytopathogenic fungus Pythium ultimum

and Pseudomonas fluorescens F113 P ultimum represses the expression of

genes in P fluorescens F113 resulting in altered ecological fitness Appl

Environ Microbiol 1997 63 4261-4266

[33] Slamon D Clark G Wong S Levin W Ullrich A McGuire W Science

1987 235 177-182

[34] Khalil M Grandis J Shin D Expert Review of Anticancer Therapy 2003 3

367-380

Literaturverzeichnis

52

[ 35] Krejsa C Rogge M Sadee W Protein therapeutics new applications for

pharmacogenetics Nature Reviews Drug Discovery 2006 5 507-521

[36] Barker A Gibson K Grundy W Godfrey A Barlow J Healy M

Woodburn J Ashton S Curry B Scarlett L Henthorn L Richards L

Studies leading to the identification of ZD1839 (IRESSA) an orally active

selective epidermal growth factor receptor tyrosine kinase inhibitor targeted to

the treatment of cancer Bioorg Med Chem Lett 2001 14 1911-1914

[37] Shchemelinin I Sefc L Necas E Protein kinase inhibitors Folia Biol

(Praha) 2006 4 137-148

[38] Wakeling A Guy S Woodburn J Ashton S Curry B Barker A Gibson

K ZD1839 (IRESSA) an orally active inhibitor of epidermal growth factor

signalling with potential for cancer therapy Cancer Res 2002 20 5749-5754

[39] Blackhall F Ranson M Thatcher N Where next for gefitinib in patients with

lung cancer Lancet Oncol 2006 6 499-507

[40] Birnbaum A Ready N Gefitinib therapy for non-small cell lung cancer

Curr Treat Options Oncol 2005 675-81

[41] Schiffer E Housset C Cacheux W Wendum D Desbois-Mouthon C

Rey C Clergue F Poupon R Barbu V Rosmorduc O Gefitinib an EGFR

inhibitor prevents hepatocellular carcinoma development in the rat liver with

cirrhosis Hepatology 2005 41307-14

[42] Brehmer D Greff Z Godl K Blencke S Kurtenbach A Weber M

Muumlller S Klebl B Cotten M Keacuteri G Wissing J Daub H Cellular

Targets of Gefitinib Cancer Res 2005 65 379

[43] Klotz L Hacker HJ Klingmuumlller D Bannasch P Pfeifer U Dombrowski

F Hepatocellular alterations after intraportal transplantation of ovarian tissue in

ovariectomized rats Am J Pathol 2000 1561613-26

Literaturverzeichnis

53

[44] Dombrowski F Klotz L Hacker HJ Li Y Klingmuumlller D Brix K

Herzog V Bannasch P Hyperproliferative hepatocellular alterations after

intraportal transplantation of thyroid follicles Am J Pathol 2000 15699-113

[45] Weibel E Staubli W Gnagi H Hess F Correlated morphometric and

biochemical studies on the liver cell I Morphometric model stereologic

methods and normal morphometric data for rat liver J Cell Biol1969 4268ndash

91

[46] Strumberg D Clark J Awada A Moore M Richly H Hindlisz A Hirte

H Eder J Lenz H Schwartz B Safety pharmacokinetics and preliminary

antitumor activity of sorafenib a review of four phase I trials in patients with

advanced refractory solid tumors Oncologist 2007 4 426-437

[47] Mendelsohn J Baselga J The EGF receptor family as targets for cancer

therapy Oncogene 2000 56 6550-6565

[48] Li B Chang C Yuan M McKenna W Shu H Resistance to small

molecule inhibitors of epidermal growth factor receptor in malignant gliomas

Cancer Res 2003 21 7443ndash7450

[49] Kosaka T Yatabe Y Endoh H Yoshida K Hida T Tsuboi M Tada H

Kuwano H Mitsudomi T Analysis of epidermal growth factor receptor gene

mutation in patients with non-small cell lung cancer and acquired resistance to

gefitinib Clin Cancer Res 2006 19 5764ndash5769

[50] Huether A Hopfner M Sutter A Baradari V Schuppan D Scheruumlbl

H Signaling pathways involved in the inhibition of epidermal growth factor

receptor by erlotinib in hepatocellular cancer World J Gastroenterol 2006

32 5160ndash5167

[51] Giglia J Antonia S Berk L Bruno S Dessureault S Finkelstein

S Systemic therapy for advanced hepatocellular carcinoma past present and

future Cancer Control 2010 1 120ndash129

Literaturverzeichnis

54

[52] Bannasch P Pathogenesis of hepatocellular carcinoma sequential cellular

molecular and metabolic changes Prog Liver Dis 1996 14161ndash97

[53] Beisbarth H Fekl W Pathophysiology of post-aggression metabolism

Zentralbl Chir 1989 1141045-58

[54] Packungsbeilage Iressa (Hersteller AstraZeneca UK Limited Macclesfield

Cheshire SK10 2NA Vereinigtes Koumlnigreich)

[55] Ribback S Sailer V Boumlhning E Guumlnther J Merz J Steinmuumlller F

Evert M Calvisi DC Der Tyrosinkinasehemmer Gefitinib reduziert die

Tumorentstehung im chemischen jedoch in hormonell induzierten

Hepatokarzinogenese-Modellen Z Gastroenterol 2013 5130 (abstract)

[56] Dombowski F Sailer V Inhibition des Epidermal Growth Factor

Rezeptors in chemisch induzierten praumlneoplastischen Leberherden und

hepatozellulaumlren Karzinomen der Ratte 2010

[57] OrsquoDwyer P J Giantonio BJ Levy DE Kauh JS Fitzgerald B Benson

AB Gefitinib in advanced unresectable hepatocellular carcinoma Results from

the Eastern Cooperative Oncology Grouprsquos Study E1203 Journal of Clinical

2006 414

Tabellenanhang

55

7 Tabellenanhang

Tab 7-1 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Hauptgruppen 1-5

HG1 HG2 HG3 HG4 HG5

Tier 1 234 212 70 304 315

Tier 2 216 282 317 249 324

Tier 3 142 221 184 332 226

Tier 4 306 245 304 287 323

Tier 5 302 205 288 293 273

Tier 6 167 210 306 278 193

Tier 7 291 185 332 271 198

Tier 8 189 215 245 249 201

Tier 9 314 65 234 260

Tier 10 199 268 232

Tier 11 252 291 270

Tier 12 229 169

Tier 13 246

MW 23088 23075 23456 26700 25591

SEM 0795 1070 3487 1108 1505

Test nsa ns

b nsc ns

d

Test lt0001e lt0001

f 0001g lt0001

h lt0001i

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabellenanhang

56

Tab 7-2 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Kontrollgruppen

1-5

KG1 KG2 KG3 KG4 KG5

Tier 1 51 51 47 47 47

Tier 2 47 48 44 48 43

Tier 3 53 48 42 43 43

Tier 4 48 51 61 74 47

Tier 5 57 87 47 44 41

Tier 6 54 47 50 46 40

Tier 7 51 68 51 45 47

Tier 8 52 92 56 49 46

Tier 9 63 63 51 44 47

Tier 10 77 77 48 43 48

Tier 11 50

MW 5530 6320 4973 4830 4490

SEM 0281 0541 0160 0293 0091

Test nsa ns

b nsc 0019

d

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Tabellenanhang

57

Tab 7-3 Gewichtsentwicklung der Hauptgruppen 1-5

HG1 HG2 HG3 HG4 HG5

Tier 1 0938 1045 0841 0942 1057

Tier 2 1092 0938 0870 0894 0950

Tier 3 1075 1070 1435 1077 0967

Tier 4 1089 1039 0696 0960 1004

Tier 5 0988 0984 0693 0763 0958

Tier 6 1187 0949 1004 1041 1033

Tier 7 1044 0988 1220 0874 1306

Tier 8 1039 0964 0984 0949 1016

Tier 9 1038 1221 0957 1209

Tier 10 1063 1039 0935 0946

Tier 11 1020 1934 1192 1030

Tier 12 1007 1266 0770

Tier 13 1063 0618

Tier 14 0935

MW 1056 1009 1081 0984 0983

SEM 0009 0004 0033 0010 0012

Test nsa ns

b nsc ns

d

lt0001e 0001

f lt0001g lt0001

h lt0001i

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabellenanhang

58

Tab 7-4 Gewichtsentwicklung der Kontrollgruppen 1-5

KG1 KG2 KG3 KG4 KG5

Tier 1 1308 1311 2255 1836 1717

Tier 2 1397 1269 1408 1872 1672

Tier 3 1332 1318 1471 1134 1598

Tier 4 1285 1225 1642 1206 1621

Tier 5 1331 1189 1828 1512 1896

Tier 6 1341 1203 1946 1339 1746

Tier 7 1361 0981 1788 1326 1589

Tier 8 1290 1105 1806 1411 1856

Tier 9 1109 1090 1560 1380 1389

Tier 10 1128 1094 1526 1432 1406

Tier 11 1537

MW 1288 1179 1706 1445 1649

SEM 0010 0011 0023 0024 0017

Test 0029a 0025

b 0043c ns

d

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Tabellenanhang

59

Tab 6-5Nebenwirkungen von Gefitinib [47]

Nebenwirkungen nach Systemorganklassen und Haumlufigkeit Stoffwechsel- und Ernaumlhrungsstoumlrungen Sehr haumlufig Anorexie leicht oder

mittelschwer (CTC-Grad 1 oder 2)

Augenerkrankungen Haumlufig Konjunktivitis Blepharitis und

trockene Augen hauptsaumlchlich

leicht (CTC-Grad 1) Gelegentlich Hornhauterosion reversibel und

manchmal verbunden mit

anormalem Wimpernwachstum Keratitis (012 )

Gefaumlszligerkrankungen Haumlufig Haumlmorrhagie wie Nasenbluten

und Haumlmaturie Erkrankungen der Atemwege des Brustraums und Mediastinums

Haumlufig Interstitielle Lungenerkrankung (13 ) oft schwer (CTC-Grad 3-4) uumlber Todesfaumllle wurde

berichtet Erkrankungen des Gastrointestinaltrakts Sehr haumlufig Durchfall hauptsaumlchlich leicht

oder mittelschwer (CTC-Grad 1

oder 2)

Erbrechen hauptsaumlchlich leicht

oder mittelschwer (CTC-Grad 1

oder 2)

Uumlbelkeit hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Stomatitis hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Haumlufig Dehydratation als Folge von

Durchfall Uumlbelkeit Erbrechen

oder Appetitlosigkeit

Mundtrockenheit hauptsaumlchlich

leicht (CTC-Grad 1)

Gelegentlich Pankreatitis gastrointestinale Perforation

Leber- und Gallenerkrankungen Sehr haumlufig Erhoumlhungen der

Alaninaminotransferase

hauptsaumlchlich leicht bis

mittelschwer Haumlufig Erhoumlhungen der

Aspartataminotransferase

hauptsaumlchlich leicht bis

mittelschwer Erhoumlhungen des

Gesamtbilirubins hauptsaumlchlich

leicht bis mittelschwer

Gelegentlich Hepatitis

Tabellenanhang

60

Erkrankungen der Haut und des Unterhautzellgewebes

Sehr haumlufig Hautreaktionen hauptsaumlchlich

leicht bis mittelschwer (CTC-Grad 1 oder 2) pustuloumlser Ausschlag manchmal juckend mit trockener Haut einschlieszliglich Hautfissuren erythematoumls

Haumlufig Nagelstoumlrungen Alopezie

Gelegentlich Allergische Reaktionen unter

anderem Angiooumldem und

Urtikaria Selten Bulloumlse Reaktionen

einschlieszliglich toxisch epidermaler Nekrolyse Stevens-Johnson-Syndrom und Erythema multiforme Kutane Vaskulitis

Erkrankungen der Nieren und Harnwege Haumlufig Asymptomatische Erhoumlhung der Kreatininwerte im Blut Proteinurie Zystitis

Selten Haumlmorrhagische Zystitis Allgemeine Erkrankungen und Beschwerden am Verabreichungsort

Sehr haumlufig Asthenie hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Haumlufig Pyrexie Die Haumlufigkeit von UAWs die mit abnormalen Aumlnderungen eines Laborwerts

zusammenhaumlngen wurde auf Basis der Patienten ermittelt bei denen sich der

entsprechende Laborwert mindestens um 2 oder mehr CTC-Grade (bezogen auf den

basalen Laborwert) geaumlndert hat

Dieses Ereignis kann zusammen mit anderen Formen von

Dehydratisierungserscheinungen auftreten (hauptsaumlchlich Hautreaktionen) die bei

IRESSA beobachtet wurden

Die Gesamthaumlufigkeit der unerwuumlnschten Ereignisse mit allergischen Reaktionen

betrug nach der zusammengefassten Analyse der ISEL- INTEREST- und

IPASS-Studien 15 (36 Patienten) Vierzehn der 36 Patienten wurden aus der

gemeldeten Haumlufigkeit ausgeschlossen da es in den Meldungen Hinweise auf

eine nicht-allergische Aumltiologie gab oder darauf dass die allergische Reaktion

die Folge einer Therapie mit einem anderen Arzneimittel war

Dies schlieszligt einzelne Berichte von Leberversagen ein das in einigen Faumlllen

toumldlich verlief

Abkuumlrzungsverzeichnis

61

8 Abkuumlrzungsverzeichnis

microl Mikroliter

Abb Abbildung

ABC avidin-biotin-complex

AKT aktivierte Protein Kinase B

ATP Adenosintriphosphat

BCLC Bacelona Liver Cancer Clinic

BrdU Bromodesoxyuridin

bzw beziehungsweise

CCF clear cell foci

CIS China integrated score

cm Zentimeter

d der

DAB 33-Diaminobenzidin

dh das heiszligt

DNA Desoxyribonucleic acid

EGF Epidermal Growth Factor

EGF-R EGF-Rezeptor

Fa Firma

FAH foci of altered hepatocytes

g Gramm

GSF glycogen storing foci

h Stunde

HCA Hepatozellulaumlres Adenom

HCC Hepatozellulaumlres Karzinom

HE Haumlmatoxylin- Eosin- Faumlrbung

HG Hauptgruppe

HPLC high performance liquid chromatographie

IGF-1R Insulin-Like Growth Factor Receptor 1

GLUT Glukosetransporter

JAK Januskinase

kg Kilogramm

Abkuumlrzungsverzeichnis

62

KG Kontrollgruppe

MAPK mitogen activated protein kinase

mg Milligramm

ml Milliliter

mm Millimeter

mTOR mechanistic Target of Rapamycin

MW Mittelwert

NaCl Natriumchlorid

NaHCO3 Natriumhydrogencarbonat

NNM N- Nitrosomorpholin

ns nicht signifikant

PAS Periodic acid-Schiff reaction

PDGF-R-β Platet Derived Growth Factor-Rezeptor-β

PEI Perkutane Ethanol- Instillation

PI3K Phosphoinositide 3- Kinase

PST Performance- Status

RAF-Kinase Ras-activated factor-Kinase

Ras Rat sarcoma

RFA Radiofrequenzablation

RNA Ribunuclied acid

SEM Standard error of the mean

STAT Signal Transducers and Activators of Transcription

TACE transarterielle Chemoembolisation

TGF-α Transforming Growth Factor alpha

TRIS Tris(hydroxymethyl)-aminomethan

ua unter anderem

UAW Unerwuumlnschte Arzneimittelwirkung

VEGF-R Vascular Endothelial Growth factor-Rezeptor

vgl vergleiche

zB zum Beispiel

Danksagung

63

9 Danksagung

Besonderer Dank gilt Herrn Professor Dr med F Dombrowski fuumlr die Uumlberlassung

des Themas und die Moumlglichkeit diese Arbeit an seinem Institut durchzufuumlhren Mit

seiner Unterstuumltzung war es moumlglich ein Gerhard- Domagk- Stipendium der Ernst-

Moritz- Arndt- Universitaumlt zu erhalten An dieser Stelle moumlchte ich mich auch

rechtherzlich bei der Stipendienvergabekommission bedanken Meinen Doktoranden-

Kollegen moumlchte ich fuumlr die Bereitschaft danken jederzeit bei der Versorgung der

Ratten und Mithilfe bei den experimentellen Versuchen zur Verfuumlgung zu stehen Der

Tierpflegerin Frau Zimak sowie den medizinisch-technischen Assistenten des Instituts

danke ich fuumlr die Versorgung der Tiere und die Anfertigung der histologischen und

immunhistochemischen Schnitte Nicht zuletzt danke ich Frau Dr F Steinmuumlller und

Frau Dr S Ribback fuumlr die Betreuung und kritische Auseinandersetzung mit meiner

Doktorarbeit

Page 7: Die Inhibition von TGF-a bei der Hepatokarzinogenese nach ... · RFA und transarterielle (Chemo-)Embolisation= TAE/ TACE) zur Verfügung. Da die Diagnose jedoch häufig erst in einem

Einleitung

7

Sorafenib ein oraler Multikinaseinhibitor hemmt zum Beispiel die Ras-activated factor-

Kinase (Raf-1) welches in enger Wechselwirkung mit dem Signalprotein Rat sarcoma

(Ras) steht und das Zellwachstum foumlrdert Wird dies unterbunden kann der Kreislauf

der permanenten Zellteilung unterbrochen werden Auch andere Rezeptoren (siehe Abb

2) wie die der Tyrosinkinase Vascular Endothelial Growth Factor receptor (VEGF-R)

und des Platelet Derived Growth Factor receptor (PDGF-R-β) werden durch dieses

Medikament blockiert sodass die Zelle durch die Antiangiogenese nicht mehr

ausreichend mit Naumlhrstoffen versorgt werden kann [5]

Abbildung 2 Aktivierte Wachstumsfaktoren des HCC und Angriffspunkte von

Sorafenib (Sf)

Durch die Stimulierung des EGF-R (beispielsweise durch TGF-α) kommt es zur Aktivierung der

Signalkaskade RasRaf-1 Dadurch wird die Produktion neuer Stimulationsfaktoren im Nukleus angeregt

sodass ein Kreislauf des permanenten Zellwachstums entsteht Gleichzeitig wird die Angioneogenese

durch Liganden wie PDGF und VEGF stimuliert Sorafenib (Sf) hemmt somit mehrere Kinasen die fuumlr

das Tumorwachstum eine entscheidende Rolle spielen [6]

Einleitung

8

11 Praumlneoplasien der Leber

Praumlneoplastische hepatozellulaumlre Laumlsionen sogenannte foci of altered hepatocytes

(FAH) sind phaumlnotypisch veraumlnderte Hepatozyten Diese sind noch keine Tumoren

entwickeln sich aber in der experimentellen Karzinogenese der Ratte der Maus bei

Voumlgeln Fischen und Murmeltieren von benignen weiter zu malignen Neoplasien [7]

Sie gehen dem Auftreten von hepatozellulaumlren Adenomen und Karzinomen in der

experimentellen Karzinogenese lange voraus Diese Veraumlnderungen koumlnnen chemisch

viral physikalisch und hormonell ausgeloumlst werden Kleine Hepatozytengruppen mit

exzessiver Glykogenspeicherung sogenannte glycogen storing foci (GSF) sind unter

den FAH die fruumlhesten Veraumlnderungen welche sich in der azinaumlren Architektur des

Lebergewebes integriert haben [7 8] Die exzessive Glykogenspeicherung ist ua

Folge einer verminderten Aktivitaumlt des glukoneogenetischen Enzyms Glukose-6-

Phosphatase Ebenso kommt es zu einer Beeinflussung weiterer Stoffwechselwege

wobei vor allem Enzyme der Glykolyse und der Fettsaumluresynthese sowie verschiedene

intrazellulaumlre Signaltransduktionswege beeinflusst werden [9]

Beispielsweise sind Aktivierungen der Protein Kinase B mechanistic Target of

Rapamycin (AKTmTOR) und rat sarcoma mitogen aktivierte Proteinkinase

(RasMAPK) Signaltransduktionswege sowohl in dem Rattenmodell der Insulin-

induzierten Hepatokarzinogenese als auch beim menschlichem HCC und in humanen

GSF nachgewiesen worden [10]

12 Inseltransplantation und hepatozellulaumlres Karzinom

Die Transplantation von Bauchspeicheldruumlsengewebe hat eine lange Tradition Ende

des 19 Jahrhunderts erfolgten die ersten Versuche noch vor der Entdeckung des

Insulins durch den deutschen Arzt Bernhard Naunyn [11]

Dabei ist die portal-embolische Pankreasinseltransplantation bei Streptozotocin-

diabetischen Ratten das am meisten untersuchte Inseltransplantationsmodell (s Abb 3)

Morphologische Untersuchungen zeigten dass die intrahepatische Transplantation

ideale Bedingungen fuumlr die Inseln darstellte Die direkte intravaskulaumlre Lage und die

Doppelversorgung der Leber uumlber das venoumlse Blut der Pfortader und die Leberarterien

fuumlhrten zu einer deutlich houmlheren Uumlberlebensrate der Inseln als in anderen Organen

Einleitung

9

Nach 11 Tagen bildeten sich Anastomosen zwischen dem Gefaumlszligsystem der

Pankreasinseln und dem der Leber aus [12] Die zunaumlchst ruhende Insulinproduktion

wurde binnen der ersten 24 Stunden nach der Transplantation zur Regulation des

Blutzuckerspiegels wieder aufgenommen Ist eine genuumlgend hohe Anzahl vitaler

Pankreasinseln (n=1000-2000) verpflanzt worden war die diabetische Stoffwechsellage

nach der Transplantation dauerhaft ausgeglichen [13 14 15] In anderen Experimenten

stellte sich heraus dass eine geringe Anzahl an verpflanzten Pankreasinseln (nlt500) das

diabetische Syndrom (Hyperglykaumlmie Polydipsie Diarrhoe) gebessert aber nicht

vollstaumlndig behoben hat Waumlhrend sich die β-Zellen verpflanzter Inseln groszliger

Stuumlckzahl elektronenmikroskopisch nicht von denen normaler im Pankreas gelegener

Inseln unterschieden waren bei den β-Zellen im Versuch mit niedriger Stuumlckzahl eine

Degranulation und eine Vermehrung des rauen und glatten endoplasmatischen

Retikulums der Transplantate sichtbar Dies entspricht einer gesteigerten Synthese und

Sekretion von Insulin [13 14 15] Die Menge des Insulins bezogen auf die

Gesamtkoumlrpermasse war jedoch so gering dass eine leicht abgemilderte

Hyperglykaumlmie bestehen blieb und damit eine staumlndige Stimulation der β -Zellen der

transplantierten Inseln unterhalten wurde Alle Hepatozyten der im Abstromgebiet der

Inseltransplantate gelegenen Leberazini waren somit hohen Glukose- und gleichzeitig

Insulinkonzentrationen ausgesetzt und zeigten eine vermehrte Glykogen- und

Fettspeicherung

Es fand sich weiterhin eine Verstaumlrkung der Proliferation und der apoptotischen

Elimination der Hepatozyten [13 16 17] Die Herde gleichen praumlneoplastischen

chemisch-induzierten Leberherden nicht nur hinsichtlich ihrer Morphologie und ihres

Proliferationsverhaltens sondern auch in ihrer Enzymausstattung [14 18] In

Langzeitexperimenten entwickelten auch sie sich zu Adenomen und Karzinomen

weiter

Die Karzinogenese wird als Mehrstufenmodell gesehen und besteht aus der Initiation

Promotion und Progression Der Initiation (Ausloumlsung) liegt eine genetische

Veraumlnderung zugrunde Die Zellen unterscheiden sich von ihrem umliegenden Gewebe

Im zweiten Schritt der Promotion (Foumlrderung) steht die Krebsentwicklung im

Vordergrund Die genetisch veraumlnderte Zelle erfaumlhrt einen ununterbrochenen

Wachstumsreiz und erkennt eigene Zellgrenzen nicht mehr an Diese Phase ist

reversibel

Einleitung

10

Die Progression (Steigerung) stellt die 3 Stufe dar Sie ist durch die eigentliche maligne

Transformation gekennzeichnet Die Zelle teilt sich ohne Unterbrechung und ist

immortal geworden Im Verlauf kommt es zu einer Entdifferenzierung und zur

Metastasenbildung [19]

Abbildung 3 Pankreasinseltransplantationsmodell bei diabetischen Ratten

(Skizze Prof Dr med Dombrowski)

Die Pankreasinseln (rote Dreiecke) gelangen uumlber den Pfortaderhauptast in Portalvenen der

Portalfelder (Blutfluss entlang der Pfeile) Ein lokaler Hyperinsulinismus entsteht im Abstromgebiet der

Transplantate (rote Pfeile) von der Azinuszone 1 in Richtung der Zone 3

13 Der Epidermal Growth Factor Receptor Transforming Growth Factor α

Die Epidermal Growth Factor- Rezeptoren (EGF-R) findet man in einer

unterschiedlichen Konzentration und Kombination in einer Vielzahl von Geweben

Epitheliale mesenchymale sowie neuronale Zellen sind in der Lage dieses

Einleitung

11

Transmembranmolekuumll zu exprimieren einzig die Zellen des haumlmatopoetischen

Systems zeigen keine EGF-R-Expression Durch die Stimulation des Rezeptors wird

eine Signalkaskade in Gang gesetzt die eine fundamentale Rolle in der Entwicklung

Proliferation und Differenzierung der Zellen spielt [20]

Der EGF-Rezeptor gehoumlrt zur Familie der ErbB-Proteine (s Abb 4) Ihnen gemeinsam

ist der dreiteilige Aufbau aus einer extrazellulaumlren Domaumlne mit der

Ligandenbindungsstelle einem transmembranen Segment und einer intrazellulaumlren

Tyrosinkinase [27] Liganden sind der Epidermal Growth Factor (EGF) sowie der

Transforming Growth Factor alpha (TGF-α) der eine groszlige Rolle in der

Hepatokarzinogenese spielt [28 29] Es konnte in verschiedenen Arbeiten gezeigt

werden dass es zu einer Uumlberexpression der TGF-α- und EGF- messenger RNA

(mRNA) in der zirrhotischen Leber und beim HCC kommt [23 24 25 26]

TGF-α wird von den Hepatozyten gebildet und fungiert als autokriner Faktor waumlhrend

der Regeneration der Leber [21 22] Im Falle einer Bindung kommt es zu einer

Rezeptordimerisierung mit anschlieszligender Autophosphorylierung spezifischer

Tyrosinreste Diese setzen weitere Bindungsstellen fuumlr Adapterproteine frei welche

Signalplattformen aufbauen an die weitere Effektormolekuumlle beziehungsweise Enzyme

binden koumlnnen (MAPK- den JanuskinaseSignal Transducers and Activators of

Transcription =JakSTAT- Signalweg oder den anti-apoptotischen Phosphoinositid-3-

Kinase (PI3-) Kinase-Weg ) [20]

Bereits 1979 konnte man im Tierversuch zeigen dass EGF Zellen stimuliert sodass

diese verstaumlrkt wachsen [30] Fehlen diese stimulatorischen Signale ist es gesunden

Zellen nicht moumlglich zu proliferieren Tumorzellen hingegen sind uumlberwiegend

unabhaumlngig von einer exogenen Wachstumsstimulation [31] Im HCC und in

bestimmten epithelialen Tumorerkrankungen werden erhoumlhte EGF-R-Spiegel gefunden

sowie teilweise auch mutierte hyperaktive Formen des EGF-R Dazu zaumlhlen zB nicht

kleinzellige Lungenkarzinome

Ein zweiter Weg die eigene Proliferation der Krebszellen anzutreiben ist die

Moumlglichkeit Wachstumsfaktoren zu synthetisieren Diesen Prozess findet man

beispielsweise in Glioblastomen und Sarkomen die Platet Derived Growth Factor

(PDGF) und TGF-a produzieren [32] Des Weiteren sind viele Krebszellen in der Lage

im Falle einer deregulierten Expression von Rezeptoren hypersensibel gegenuumlber

Wachstumsfaktoren zu sein Ein Beispiel hierfuumlr ist der HER2neu-Rezeptor der in

Mammakarzinomen uumlberexprimiert ist [33]

Einleitung

12

Die haumlufige Uumlberexpression in Korrelation mit einer schlechten Prognose macht den

EGF-R zu einem relevanten Zielprotein in der Tumortherapie [34]

Abbildung 4 Therapeutische Moumlglichkeiten der Inhibition des EGF-R und des

HER2neu-Rezeptors (Abb modifiziert nach Krejsa et al)

Diese Graphik verdeutlicht die Inhibition wichtiger Tyrosinkinasen aus der Familie der ErbB- Proteine

(EGF-R und HER2neu) welche in verschiedenen Tumorgeweben uumlberexprimiert sind Die Hemmung

erfolgt zB uumlber eine Ligandenbindung (Cetuximab) oder uumlber eine kompetitive Beeinflussung der

Tyrosinkinaseaktivitaumlt (Gefitinib) Durch die Beeintraumlchtigung der nachgeschalteten Signalkaskaden

wie beispielsweise die der Phosphoinositide 3- Kinase (PI3K) AKT und der Mitogen-activated protein

Kinase (MAPK) kann somit ein Einfluss auf die Angioneogenese und die Zellproliferation genommen

werden [ 35]

Einleitung

13

14 Gefitinib

Das niedermolekulare Chinazolinderivat Gefitinib (AstraZeneca Macclesfield UK)

gehoumlrt mit einer Masse von unter 600 Kilodalton zu den sogenannten bdquosmall

moleculesldquo Es wird oral verabreicht und inhibiert selektiv den EGF-R indem es die

nachgeschaltete Signaltransduktion durch die fehlende Autophosphorylierung

unterbindet [36 37 40] Dabei blockiert es die intrazellulaumlre Tyrosinkinase des EGF-R

indem es mit Adenosintriphosphat (ATP) um das katalytische Zentrum der

Bindungsstelle konkurriert [38] Dies ist moumlglich da Gefitinib dem ATP strukturell

aumlhnlich ist Durch die Blockierung der EGF-R-Aktivitaumlt konnte experimentell die HCC-

Entstehung in zirrhotischen Rattenlebern gemindert werden [41] Gefitinib findet

aktuell Anwendung in der Behandlung des nicht kleinzelligen Lungenkarzinoms mit

EGF-R-Uumlberexpression [42]

15 Fragestellung

Meist entstehen humane HCC innerhalb einer Leberzirrhose Jedoch koumlnnen hormonelle

Stimuli wie Oumlstrogene Androgene und Insulin ebenfalls Risikofaktoren fuumlr die

Entstehung hepatozellulaumlrer Tumoren sein ohne dass zuvor eine Leberzirrhose betsteht

[14 43 44]

Meiner experimentellen Arbeit liegt die metabolische (insulinvermittelte)

Hepatokarzinogenese zugrunde Erste Schritte der Krebsentstehung nach der

Inselzelltransplatation sind durch die lokale Insulinwirkung als Wachstumsstimulus

erklaumlrbar Durch das hohe Glukose- und Insulinangebot zeigten die Hepatozyten im

Abstromgebiet der Pankreasinseln eine vermehrte Glykogen- und Fettspeicherung und

schlieszliglich eine erhoumlhte Proliferationsaktivitaumlt

Weiterhin findet sich eine Uumlberexpression von EGF-R und TGF-α in diesen

praumlneoplastischen Herden nach Inselzelltransplantation Die Relevanz dieser

Heraufregulation fuumlr die insulininduzierte Hepatokarzinogenese konnte bisher aber noch

nicht geklaumlrt werden

In dieser Arbeit soll der Frage nachgegangen werden ob durch eine Hemmung des

EGF-R mittels Gefitinib die Entstehung insulininduzierter praumlneoplastischer Leberherde

verringert und die Fortentwicklung zu hepatozellulaumlren Tumoren gehemmt oder

Material und Methode

14

verlangsamt werden kann Da allerdings die Arbeit auf einen Beobachtungszeitraum

von 6 Monaten begrenzt ist wird somit der hauptsaumlchlich der Effekt auf die Initiation

und Promotion der Karzinogenese untersucht

2 Material und Methode

21 Die Versuchstiere und ihre Haltung

Als Versuchstiere dienten maumlnnliche Lewis-Ratten mit einem Koumlrpergewicht zwischen

180 und 220g welche von Harlan Winkelmann (Borchen Deutschland) bezogen

wurden Die Ratten wurden jeweils zu zweit in einem Kaumlfig (Makrolon Typ 3 Ebeco)

bei einer Zimmertemperatur von 20-22⁰ C und einem Tag-Nacht-Rhythmus von 12

Stunden gehalten Die Tiere hatten freien Zugang zu Futter und Leitungswasser

Die dieser Arbeit zu Grunde liegenden tierexperimentellen Untersuchungen wurden

beim Landesamt fuumlr Landwirtschaft Lebensmittelsicherheit und Fischerei

Mecklenburg-Vorpommern beantragt und von dieser gemaumlszlig sect 8 Abs 1 des

Tierschutzgesetzes genehmigt Die Durchfuumlhrung der hierzu erforderlichen Eingriffe

wurde mir gemaumlszlig sect 9 Abs 1 Satz 4 des Tierschutzgesetzes behoumlrdlich genehmigt

22 Versuchsgruppen (s auch Tab 1)

Hauptgruppe 1 8 maumlnnliche Ratten die einen Diabetes mellitus durch

Streptozotocininjektion entwickelt haben und denen portal-

embolisch Pankreasinseln transplantiert wurden In dieser

Gruppe erfolgte keine Gefitinibgabe Die Toumltung erfolgte nach 3

Wochen

Hauptgruppe 2 12 maumlnnliche Ratten die einen Diabetes mellitus durch

Streptozotocininjektion entwickelt haben und denen portal-

embolisch Pankreasinseln transplantiert wurden Diese Gruppe

erhielt zwei Wochen vor dem geplanten Toumltungszeitpunkt

Gefitinib taumlglich oral Die Toumltung erfolgte nach 3 Wochen

Hauptgruppe 3 10 maumlnnliche Ratten die einen Diabetes mellitus durch

Streptozotocininjektion entwickelt haben und denen portal-

Material und Methode

15

embolisch Pankreasinseln transplantiert wurden In dieser

Gruppe erfolgte keine Gefitinibgabe Die Toumltung erfolgte nach 6

Monaten

Hauptgruppe 4 14 maumlnnliche Ratten die einen Diabetes mellitus durch

Streptozotocininjektion entwickelt haben und denen portal-

embolisch Pankreasinseln transplantiert wurden Diese Gruppe

erhielt zwei Wochen vor dem geplanten Toumltungszeitpunkt

Gefitinib taumlglich oral Die Toumltung erfolgte nach 6 Monaten

Hauptgruppe 5 12 maumlnnliche Ratten die einen Diabetes mellitus durch

Streptozotocininjektion entwickelt haben und denen portal-

embolisch Pankreasinseln transplantiert wurden Diese Gruppe

erhielt drei Monate vor dem geplanten Toumltungszeitpunkt

Gefitinib taumlglich oral Die Toumltung erfolgte nach 6 Monaten

Kontrollgruppe 1 10 maumlnnliche Ratten die keinen Diabetes mellitus haben und

nicht transplantiert wurden In dieser Gruppe erfolgte keine

Gefitinibgabe Die Toumltung erfolgte nach 3 Wochen

Kontrollgruppe 2 10 maumlnnliche Ratten die keinen Diabetes mellitus haben und

nicht transplantiert wurden Diese Gruppe erhielt zwei Wochen

vor dem geplanten Toumltungszeitpunkt Gefitinib taumlglich oral

appliziert Die Toumltung erfolgte nach 3 Wochen

Kontrollgruppe 3 11 maumlnnliche Ratten die keinen Diabetes mellitus haben und

nicht transplantiert wurden In dieser Gruppe erfolgte keine

Gefitinibgabe Die Toumltung erfolgte nach 6 Monaten

Kontrollgruppe 4 10 maumlnnliche Ratten die keinen Diabetes mellitus haben und

nicht transplantiert wurden Diese Gruppe erhielt zwei Wochen

vor dem geplanten Toumltungszeitpunkt Gefitinib taumlglich oral

appliziert Die Toumltung erfolgte nach 6 Monaten

Kontrollgruppe 5 10 maumlnnliche Ratten die keinen Diabetes mellitus haben und

nicht transplantiert wurden Diese Gruppe erhielt drei Monate

vor dem geplanten Toumltungszeitpunkt Gefitinib taumlglich oral

appliziert Die Toumltung erfolgte nach 6 Monaten

Material und Methode

16

Tabelle 1 Schematische Darstellung des Versuchsaufbaus der Haupt- und

Kontrollgruppen

Wochen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

Hauptgruppe 1

Hauptgruppe 2

Hauptgruppe 3

Hauptgruppe 4

Hauptgruppe 5

Kontrollgruppe 1

Kontrollgruppe 2

Kontrollgruppe 3

Kontrollgruppe 4

Kontrollgruppe 5

Gefitinib fuumlr 2 Wochen 20mgkg 3 Monate 10mgkg

23 Applikation von Gefitinib

Uumlber zwei Wochen wurde per Schlundsonde Gefitinib in einer Dosierung von 20mgkg

Koumlrpergewicht oral gegeben Durch die bei den Versuchstieren beobachtete Toxizitaumlt

wurde die Dosierung ab einer Applikationsdauer von 3 Monaten entsprechend

angepasst (10mgkg Koumlrpergewicht)

24 Streptozotocingabe und Blutglukosemessung

Streptozotocin wurde einmalig gewichtsadaptiert mit einer Dosis von 80mg kg

Koumlrpergewicht subcutan injiziert Die erste Blutglukosemessung erfolgte am dritten Tag

nach der Streptozotocingabe und wurde mit dem Messgeraumlt und Teststreifen von

ACCU-CHEKreg durchgefuumlhrt Ab einem Wert von 167 mmolL bzw 300mgdL

Glukose galten die Ratten als hyperglykaumlmisch und diabetisch Wurde dieser

Schwellenwert nicht erreicht wurden die Ratten vom Experiment ausgeschlossen Die

Blutentnahme erfolgte aus der Schwanzspitze der Tiere Weitere Blutglukose- und

Gewichtsbestimmungen erfolgten am Tag der Transplantation sowie am ersten dritten

und achten postoperativen Tag danach monatlich

Material und Methode

17

25 Inseltransplantation

251 Praumlparation der Pankreasinseln

Die Pankreasinseln wurden aus gesunden Spendertieren der gleichen Zuchtlinie

gewonnen Diese Tiere wurden mit einem Gemisch aus Ketamin (100mgkg

Koumlrpergewicht) und Xylazin (4mgkg Koumlrpergewicht) nach intraperitonealer

Applikation narkotisiert Nach der Eroumlffnung des Abdomens wurde das Darmgekroumlse

seitlich verlagert Die freigelegte Aorta abdominalis wurde mit einer Kanuumlle (07mm)

punktiert und mit einem Gemisch aus isotoner Kochsalz (NaCl)- Loumlsung (09ig) und

Neutralrot (100mgL) retrograd mit ca 150- 200ml perfundiert Die Vena cava inferior

wurde zur Herstellung eines offenen Kreislaufs eroumlffnet Waumlhrend des Spuumllvorgangs

faumlrbte sich das Pankreas rosa und die Pankreasinseln intensiv rot an Somit konnte man

das Gewebe gezielt explantieren Das Pankreasgewebe von drei Spendertieren wurde in

Hanksloumlsung (pH 72 Hanksrsquo Balanced Salt Solution ohne NaHCO3 mit Phenolrot 10

pH 72 Biochrom AG) gesammelt und anschlieszligend mit Scherenschlaumlgen

zerkleinert Nach der Praumlparation wurde das Gewebe zusammen mit 5ml Hanksloumlsung

21mg Albumin und 45mg Kollagenase im Waumlrmeschrank auf einem Magnetruumlhrer bei

etwa 365⁰C fuumlr ca zehn Minuten verdaut Der genaue Zeitpunkt der Beendigung wurde

nach visueller Pruumlfung des Homogenisats festgelegt Im Anschluss daran wurde das

Gemisch in Zentrifugenroumlhrchen aufgeteilt die mit eiskalter Hanksloumlsung gefuumlllt waren

um die Kollagenaseaktivitaumlt zu stoppen und kraumlftig durchmischt Nach der

Sedimentation wurde der Uumlberstand abpipettiert und verworfen das Sediment mit

frischer Hanksloumlsung aufgefuumlllt und wiederum durchmischt Dieser Waschvorgang

wurde mindestens viermal wiederholt um die Kollagenase und die Zellfragmente zu

entfernen Somit wurden die durch das Neutralrot angefaumlrbten Pankreasinseln vom

restlichen Pankreasgewebe getrennt Unter dem Stereomikroskop wurden die

kirschroten Inseln mit Hilfe von Glaspipetten aufgesammelt und in einem separaten mit

Hanksloumlsung gefuumlllten Reagenzglas kollektiert Pro Tier wurden 400 bis 450

Pankreasinseln gesammelt und mit 05ml Hanksloumlsung in einer Spritze aufgeschwemmt

und transplantiert

Material und Methode

18

252 Intrahepatische Transplantation

Kurz vor der geplanten Transplantation wurde das Gewicht und die

Blutglukosekonzentration der Tiere bestimmt Um eine ausreichende Narkose zu

erlangen wurde den Tieren gewichtsadaptiert ein Gemisch aus Ketamin (80mgkg

Koumlrpergewicht) und Xylazin (4mgkg Koumlrpergewicht) intraperitoneal appliziert Nach

der Rasur des Operationsfeldes wurden die Tiere auf einen Operationstisch fuumlr Ratten

fixiert und das Operationsfeld mit 90igem Alkohol desinfiziert Die Laparatomie

erfolgte vom Sternum bis zur Linea alba Insgesamt wurde das Abdomen auf einer

Strecke von drei Zentimetern eroumlffnet und mit einem Lochtuch abgedeckt Das

Darmkonvolut wurde nach extraabdominal verlagert und mit einer warmen NaCl-

getraumlnkten Kompresse vor dem Austrocknen geschuumltzt Die Vena portae wurde

dargestellt und der Ast der den linken Leberlappen und die linke Haumllfte des

Mittellappens versorgt wurde kurzzeitig mit einer Gefaumlszligklemme abgeklemmt Die

zuvor gewonnenen Pankreasinseln wurden in einer 1ml Tuberkulinspritze zusammen

mit 05ml Hanksloumlsung aufgezogen die mit einer 05mm durchmessenden Kanuumlle

versehen war Damit wurde die Pfortader punktiert und die Loumlsung in den rechten Teil

der Leber (dh in den rechten Leberlappen in die rechte Haumllfte des Mittellappens in

den Processus caudatus und die Processus papillares) geschwemmt Die linke

Leberhaumllfte also der linke Leberlappen und die linke Haumllfte des Mittellappens blieben

frei von Transplantaten Die Gefaumlszligklemme wurde sofort nach der Transplantation

entfernt sodass die Abklemmzeit nicht mehr als 1 Minute betrug Nach Entfernen der

Punktionskanuumlle erfolgte die manuelle Druckkompression der Vena portae fuumlr ca zwei

bis drei Minuten um die Blutung zu stillen und im Anschluss das Entfernen der

Kompresse und das Reponieren des Darmkonvoluts Die Bauchdecke wurde mit einer

fortlaufenden Naht verschlossen und die Haut anschlieszligend geklammert Am Ende

erfolgte erneut eine Desinfektion der Wunde Postoperativ wurden die Tiere bis zum

Erwachen beobachtet Insgesamt dauerte die Narkose nicht laumlnger als 20 Minuten

Material und Methode

19

26 Praumlparation der Lebern

261 Markierung proliferierender Zellen

Die Bromdesoxyuridin (BrdU)-Applikation erfolgte bei der Haumllfte der Tiere einer

Gruppe eine Stunde vor dem Toumlten Dazu wurde 20mg BrdU in 2ml Kochsalz aufgeloumlst

und jeweils 1ml intraperitoneal und subkutan injiziert Um laumlngerfristige

Proliferationssteigerungen erkennen zu koumlnnen wurde der anderen Haumllfte der Tiere

BrdU mittels einer osmotischen Minipumpe uumlber einen Zeitraum von sieben Tagen vor

dem Toumltungszeitpunkt appliziert Dazu wurde die doppelte Dosis ebenfalls in 2ml

Kochsalzloumlsung aufgeloumlst und in die Pumpen gespritzt die ihren Inhalt gleichmaumlszligig an

die Umgebung abgaben sodass sich eine Tagesdosis von 572mg ergab Diese Pumpen

wurden den mit Ether-betaumlubten Ratten subkutan zwischen den Schulterblaumlttern

implantiert und der Hautschnitt mit Klammern versorgt BrdU wird von den

proliferierenden Zellen aufgenommen und in die neu synthetisierte DNA eingebaut Der

immunhistochemische Nachweis von BrdU erfolgt dann mit Hilfe eines

Primaumlrantikoumlrpers (s 271)

262 Probengewinnung und Gewebspraumlparation

Die Tiere wurden mit einer Uumlberdosis Ketamin (100mg kg Koumlrpergewicht) und

Xylazin (4mgkg Koumlrpergewicht) narkotisiert Das Abdomen wurde durch eine mediane

Laparotomie eroumlffnet und die Aorta abdominalis nach extraabdomineller Verlagerung

des Darmkonvoluts dargestellt Diese wurde mit einer Flexuumlle (22G) kanuumlliert Dadurch

konnten 5ml Blut in einer 5ml Spritze abgezogen werden Das Blut wurde zur

Serumgewinnung fuumlr 10 Minuten in einem Gerinnungsroumlhrchen zentrifugiert Das

Serumroumlhrchen wurde in einem Behaumllter mit fluumlssigem Stickstoff tiefgefroren und bei

-80⁰C gelagert Die liegende Flexuumlle wurde mit Klemmen in der Aorta abdominalis

fixiert Danach wurde der Blutkreislauf mit 200ml Spuumllloumlsung (Ringerloumlsung 4

Dextran 05 Procain pH 74) gespuumllt um das Blut aus den Gefaumlszligen zu entfernen

Dabei wurde ein offener Kreislauf geschaffen in dem die Vena cava inferior unterhalb

des Zwerchfells mit einer spitzen Schere durchtrennt wurde

Material und Methode

20

Nach Abklemmen der zufuumlhrenden Gefaumlszlige wurde der Mittellappen der Leber abgesetzt

und in einen linken und rechten Anteil getrennt Beide Mittellappenstuumlcke wurden in

2mm breite Stuumlcke geschnitten auf entsprechend gekennzeichnetes Filterpapier

gegeben und uumlber Methylbutan in fluumlssigem Stickstoff kryokonserviert Die rechte

Niere wurde nach dem Abklemmen der zufuumlhrenden Gefaumlszlige halbiert und ebenfalls in

Methylbutan eingefroren Die Lagerung der beiden Gewebe erfolgte bei -80⁰C

Im Anschluss wurde die Spuumllloumlsung durch eine Fixierloumlsung (3 Paraformaldehyd

05 Glutaraldehyd 4 Dextran) ersetzt Nach etwa 5 Minuten war eine gleichmaumlszligige

Perfusionsfixation erreicht sodass auch das restliche Lebergewebe sowie Schilddruumlse

linke Niere ein etwa 2cm langes Duumlnndarmsegment Gehirn und Hypophyse in Nachfix

(3 Paraformaldehyd) aufbewahrt werden konnte Herz Lunge Pankreas Milz und

Hoden wurden in 4igem Formaldehyd konserviert Der Zuschnitt der entnommenen

Organe erfolgte nach einer weiteren mindestens 24 stuumlndigen Fixierung Die gewonnene

Organe in einer aufsteigenden Alkoholreihe entwaumlssert und dann in Paraffin eingebettet

Von den Paraffinbloumlcken wurden 1-2microm dicke Serien der Lebern gefertigt

27 Morphologische Untersuchungen

Die transplantierten Pankreasinseln konnten mikroskopisch vom umgebenen

Lebergewebe sehr gut abgegrenzt werden Wie auch schon in der Abbildung 1

beschrieben fanden wir die Inseln innerhalb kleiner Pfortaderaumlste in der Mitte eines

Leberazinus (siehe auch Abb 9 A) Neben den Standardfaumlrbungen Haumlmatoxylin und

Eosin und der Periodsaumlure- Schiff- Reaktion wurden zusaumltzliche immunhistochemische

Reaktionen durchgefuumlhrt

Material und Methode

21

271 Protokolle der Immunhistochemie (BrdU)

- Paraffinschnitte 2microm Trocknung uumlber Nacht bei 60 Grad

- Antikoumlrper BrdU verduumlnnt mit Antikoumlrper- Verduumlnnungsloumlsung Fa Leica

(REFAR9352) HPLC minimum 99HPLC Sigma

ABC-Methode

1 Kochen des entparaffinierten Schnittes in Citratpuffer (Merck Darmstadt) (pH6)

im Schnellkochtopf uumlber 45 Minuten

2 Andauung durch 01ige Protease (Sigma Hamburg) 10 Minuten 37degC

3 Waschung mit TRIS-Puffer (Merck Darmstadt)

4 Kochen des Schnittes bei 70degC fuumlr 60 Minuten in 95igem Formamid (Roth

Karlsruhe)

5 Waschung mit TRIS-Puffer

6 Inkubation in 3iger Wasserstoffperoxidloumlsung (DAKO Hamburg) 30

Minuten

7 Inkubation in 20iger Schweinenormalserum (DAKO Hamburg) verduumlnnt mit

TRIS-Puffer

8 Inkubation mit dem gegen BrdU gerichteten Primaumlrantikoumlrper (150 Verduumlnnung

mit Antibody-Diluent beides DAKO Hamburg) uumlber Nacht

9 Weiterbehandlung mit LSAB+ Kits (DAKO Hamburg)

10 Waschung mit TRIS-Puffer

11 Inkubation mit biotinylierten Sekundaumlrantikoumlrpern (biotinylierter antiMaus IgG

DAKO LSAB+ Kit Peroxydase)

12 Waschung mit TRIS-Puffer

13 Zugabe von Streptavidin Peroxydase fuumlr 30 Minuten

14 Waschung mit TRIS-Puffer

15 Inkubation mit dem Farbstoff 10 Minuten

16 Unterbrechung der Reaktion durch vorsichtige Spuumllung mit Aqua destillata

17 PAS- bzw HE-Faumlrbung

18 Eindeckung (mit Roti Histokit Fa Rote)

Material und Methode

22

272 Protokolle der Immunhistochemie (TGF-α)

- Paraffinschnitte 2microm Trocknung uumlber Nacht bei 60 Grad

- Antikoumlrper TGFa Fa Calbiochem Konzentration 1100 verduumlnnt mit

Antikoumlrper-Verduumlnnungsloumlsung Fa Leica (REFAR9352)

Bearbeitung

1 Entparaffinierung uumlber Automaten mit Bond Dewax Solution (REF 35606)

2 Hitzevorbehandlung im Automaten pH 60

3 Peroxidase Blocking (im Nachweissystem REF DS9800) bdquoPolymer Refine

DABldquo dFaLeica) fuumlr 10 Minuten

4 Inkubation mit Primaumlr-AK fuumlr 60 Minuten

5 Post Primary (im Nachweissystem dFaLeica) fuumlr 10min

6 Polymer (Nachweissystem) 30 Minuten

7 DAB (33-Diaminobenzidin) Nachweissystem 20 Minuten

8 Gegenfaumlrbung mit Haumlmalaun (Nachweissystem) 8 min

9 Entwaumlssern in aufsteigender Alkoholreihe gefolgt von Xylol

10 Eindecken mit Roti-Histokit (FaRoth)

Material und Methode

23

273 Protokolle der Immunhistochemie (EGF-R)

- Paraffinschnitte 2microm Trocknung uumlber Nacht bei 60 Grad

- Antikoumlrper EGFR Fa Leica Konzentration 150 verduumlnnt mit Antikoumlrper-

Verduumlnnungsloumlsung Fa Leica (REFAR9352)

Bearbeitung

1 Bearbeitung im Vollautomat der Fa Leica bdquoBOND Max

2 Entparaffinierung uumlber Automaten mit Bond Dewax Solution (REF 35606)

3 Hitzevorbehandlung im Automaten pH 90

4 Peroxidase Blocking (im Nachweissystem REF DS9800) bdquoPolymer Refine

DABldquo d Fa Leica) fuumlr 10 Minuten

5 Inkubation mit Primaumlr-AK fuumlr 60 Minuten

6 Post Primary (im Nachweissystem d Fa Leica) fuumlr 10 Minuten

7 Polymer (Nachweissystem) 30 Minuten

8 DAB (33-Diaminobenzidin) Nachweissystem 20 Minuten

9 Gegenfaumlrbung mit Haumlmalaun (Nachweissystem) 8 min

10 Entwaumlssern in aufsteigender Alkoholreihe gefolgt von Xylol

11 Eindecken mit Roti-Histokit (Fa Roth)

Material und Methode

24

274 Protokolle der Immunhistochemie (Insulin)

- Paraffinschnitte 2microm Trocknung uumlber Nacht bei 60 Grad

- Antikoumlrper Insulin (Fa Leica Menarini Konzentration 1300 verduumlnnt mit

Antikoumlrper- Verduumlnnungsloumlsung Fa Leica (REFAR9352)

- Vollautomat der Fa Leica bdquoBOND Maxldquo

Bearbeitung

1 Entparaffinierung uumlber Automaten mit Bond Dewax Solution (REF 35606)

2 Peroxidase Blocking (im Nachweissystem REF DS9800) bdquoPolymer Refine

DABldquo d Fa Leica) fuumlr 5 min

3 Inkubation mit Primaumlr-AK fuumlr 18 Minuten

4 Post Primary (im Nachweissystem dFaLeica) fuumlr 7 Minuten

5 Polymer (Nachweissystem) 8 min

6 DAB (33-Diaminobenzidin) Nachweissystem 7 Minuten

7 Gegenfaumlrbung mit Haumlmalaun (Nachweissystem) 2 Minuten

8 Entwaumlssern in aufsteigender Alkoholreihe gefolgt von Xylol

9 Eindecken mit Roti-Histokit (Fa Roth)

Material und Methode

25

28 Proliferationsaktivitaumlt

Die morphometrische Auszaumlhlung der Proliferationsaktivitaumlt erfolgte mit dem

Mikroskop (Nikon ECLIPSE Ni) einer Kamera (Nikon digital sight ds-2Mv) dem

Softwareprogramm (Nis- Elements imaging software BR) und einem Gitternetz

(Methode nach Weibel) [45]

Mit Hilfe des BrdU- Labeling-Index (BrdU-LI) konnte die Proliferationsaktivitaumlt der

verschiedenen Versuchsgruppen verglichen werden da dieser den Anteil BrdU-

positiver Hepatozytenkerne in Prozent angibt (vergleiche Abb 8) Er wurde bei den

Tieren der Hauptgruppen 1-5 sowie der Kontrollgruppen 1-5 die uumlber 7 Tage BrdU

uumlber eine osmotische Pumpe (Fa Alzet Modell 2ML1) erhielten bestimmt Gezaumlhlt

wurden die Hepatozytenkerne in den praumlneoplastischen Herden (nur Versuchsgruppen)

und im Normalgewebe (je 2000 Hepatozytenkerne pro Tier der Versuchs- und

Kontrollgruppen)

29 Statistische Auswertung

Die Haupt- und Kontrollgruppen wurden hinsichtlich der Gewichtsentwicklung und

Blutzuckerwerte verglichen Zudem erfolgte ein intraindividueller Vergleich (gepaart)

der Proliferationsaktiviaumlt der Herde und des Normalgewebes in den Hauptgruppen und

der interindividuelle Vergleich (ungepaart) mit dem Normalgewebe der

Kontrollgruppen Es wurde jeweils der Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test (Microsoft

Excel 2003 Redmond USA) verwendet Unterschiede wurden als signifikant

akzeptiert falls die Irrtumswahrscheinlichkeit p unter 005 lag

Ergebnisse

26

3 Ergebnisse

31 Gewichtsentwicklung

In allen Hauptgruppen konnte nach der Transplantation eine Gewichtsreduktion

nachgewiesen werden Im Durchschnitt kam es zu einer initialen Abnahme von 172

Im Verlauf kam es zu einer Erholung der Tiere mit einer Gewichtszunahme um

durchschnittlich 042 Die Hauptgruppen 1 (3 Wochen) und 3 (6 Monate) jeweils

ohne Gefitinib zeigten dies am deutlichsten (49 Gewichtsabnahme innerhalb einer

Woche nach Transplantation) Die Hauptgruppe 1 gewann danach das 106fache und die

Hauptgruppe 3 das 108fache an Gewicht Statistisch signifikante Unterschiede lieszligen

sich zwischen den jeweiligen Haupt- und Kontrollgruppen feststellen (Tab 2 und

Abb5) Hier sahen wir bei den transplantierten diabetischen Tieren der Hauptgruppen

insgesamt einen kleineren Gewichtszuwachs als bei den Kontrolltieren

In den Kontrollgruppen hingegen konnte man eine stete Gewichtszunahme beobachten

(Tab 3 und Abb 6) Durchschnittlich kam es zu einem Gewichtszuwachs bis zum

15fachen Die Unterschiede zwischen den Kontrollgruppen 1 (3 Wochen) und 2 (3

Wochen 2 Wochen Gefitinib) zeigte einen statistisch signifikanten Unterschied Im

Durchschnitt nahm die Kontrollgruppe 1 das 129fache und die Kontrollgruppe 2 das

118fache zu

Einen signifikanten Unterschied konnten wir ebenfalls in den Gruppen 3 (6 Monate)

und 4 (6 Monate 2 Wochen Gefitinib) sowie 4 (6 Monate 2 Wochen Gefitinib) und 5

(6Monate 3 Monate Gefitinib) beobachten In der Kontrollgruppe 3 verzeichneten wir

den groumlszligten Gewichtszuwachs (171fache) Die Kontrollgruppe 4 (145fache) nahm

weniger zu als die Kontrollgruppe 5 (165fache) zu

Ergebnisse

27

Tabelle 2 Gewichtsentwicklung der Hauptgruppen 1-5

HG1 (n=8) HG2 (n=12) HG3 (n=11) HG4 (n=13) HG5 (n=14)

MW 1056 1009 1081 0984 0983

SEM 0009 0004 0033 0010 0012

Test nsa ns

b ns

c ns

d

lt 0001e 0001

f lt 0001

g lt 0001

h lt 0001

i

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM Standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (plt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabelle 3 Gewichtsentwicklung der Kontrollgruppen 1-5

KG1 (n=10) KG2 (n=10) KG3 (n=11) KG4 (n=10) KG5 (n=10)

MW 1288 1179 1706 1445 1649

SEM 0010 0011 0023 0024 0017

Test 0029a 0025

b 0043

c ns

d

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM Standard error of the mean ns nicht signifikant KG Kontrollgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (plt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Ergebnisse

28

Startpunkte Gefitinibgabe

Abbildung 5 Gewichtsentwicklung der Hauptgruppen

In den Hauptgruppen verzeichneten wir eine voruumlbergehende Gewichtsabnahme nach der

Transplantation Nach Erholung konnten wir eine leichte Gewichtszunahme beobachten

Startpunkte Gefitinibgabe

Abbildung 6 Gewichtsentwicklung der Kontrollgruppen

In den Kontrollgruppen konnten wir eine stete Gewichtszunahme verzeichnen (ca das 15-fache vom

Startgewicht)

Ergebnisse

29

32 Blutglukosedaten

Nach erfolgreicher Streptozotocingabe stiegen die Blutglukosewerte aller

Hauptgruppentiere auf Werte uumlber 167 mmolL bzw 300mgL In allen Gruppen lagen

die Durchschnittswerte post transplantationem zwischen 160 mmolL und 276mmolL

waumlhrend des gesamten Versuches Am Toumltungstag lag der Blutzucker durchschnittlich

bei 243mmolL Der nach der Transplantation nachgewiesene Blutglukoseabfall war in

allen Hauptgruppen zu verzeichnen (im Durchschnitt 123) Im Verlauf stiegen die

Werte konsekutiv wieder an Signifikante Unterschiede gab es nicht Verglichen mit den

normoglykaumlmen Kontrollgruppen war ein signifikanter Unterschied zu den

Hauptgruppentieren auf Grund der diabetischen Stoffwechsellage zu ermitteln (Tab 4

Abb 7)

In den Kontrollgruppen lag der Durchschnittswert aller Blutglukosewerte bei

54mmolL (plusmn 09mmolL) Blutzuckerschwankungen als Folge der Gefitinibgabe

konnten nicht nachgewiesen werden Ein signifikanter Unterschied ergab sich zwischen

den Kontrollgruppen 3 (6 Monate) welche einen Blutzuckerwert um 497mmoll hatten

und 5 (6 Monate 3 Monate Gefitinib) welchen einen Blutzuckerwert um 449mmoll

hatten (Tab 5 Abb 8)

Tabelle 4 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Hauptgruppen 1-5

HG1 (n=8) HG2 (n=12) HG3 (n=11) HG4 (n=13) HG5 (n=14)

MW 23088 23075 23456 26700 25591

SEM 0795 1070 3487 1108 1505

Test nsa ns

b ns

c ns

d

Test lt0001e lt0001

f 0001

g lt0001

h lt0001

i

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM Standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

Ergebnisse

30

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabelle 5 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Kontrollgruppen 1-5

KG1 (n=10) KG2 (n=10) KG3 (n=11) KG4 (n=10) KG5(n=10)

MW 5530 6320 4973 4830 4490

SEM 0281 0541 0160 0293 0091

Test nsa ns

b ns

c 0019

d

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM Standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Ergebnisse

31

Startpunkte Gefitinibgabe

Abbildung 7 Blutglukoseentwicklung der Hauptgruppen

Post transplantationem kam es in allen Gruppen zu einem Blutglukoseabfall Im Verlauf stiegen die

Werte konsekutiv wieder an

Startpunkte Gefitinibgabe

Abbildung 8 Blutglukoseentwicklung der Kontrollgruppen

Die Blutglukosewerte der nicht transplantierten Tiere lagen im Durchschnitt bei 54mmolL (plusmn

09mmolL) Blutzuckerschwankungen als Folge der Gefitinibgabe konnten nicht nachgewiesen werden

Ergebnisse

32

33 Praumlneoplastische Leberherde

Nach erfolgreicher Transplantation der Pankreasinseln entstanden bei allen

Hauptgruppen im Abstromgebiet der Inseln klarzellige Veraumlnderungen der Hepatozyten

in den Azinuszonen 1 und 2 (s Abb 9) Diese Foci of alterated hepatocytes zeigten wie

in den vorangegangenen Experimenten eine vermehrte Glykogenspeicherung welche

mit Hilfe der PAS- Reaktion verdeutlicht werden kann (s Abb 10) Des weiteren fand

sich in den Glykogenspeicherherden eine Uumlberexpression des EGF-R und von TGFα im

Vergleich zum extrafokalen Lebergewebe (Abb 13 und 14)

34 Proliferationsaktivitaumlt

Die Proliferationsaktivitaumlt der einzelnen Gruppen wurde anhand des BrdU-Labeling-

Index bestimmt Ein Vergleich der Indices erfolgte intra- und interindividuell (Tabellen

6 bis 8) Die Proliferation betrug im Normalgewebe der Hauptgruppe 1 (3 Wochen) im

Durchschnitt 35 plusmn 0764 In der Hauptgruppe 2 (3 Wochen 2 Wochen Gefitinib) war

sie deutlich geringer und lag bei 125 plusmn 0256

Die Proliferationsaktivitaumlt in den praumlneoplastischen Herden wurde nach 2 Wochen

Gefitinibgabe halbiert (HG 1 vs HG2 107 plusmn 0996 vs 57 plusmn 049) Im

intraindividuellen Vergleich der Hauptgruppe 2 war die Proliferationsaktivitaumlt der

Herde im Vergleich zum Normalgewebe um etwa das 3-fache erhoumlht (Herde vs

Normalgewebe 574 plusmn 049 vs 125 plusmn 026)

Im Normalgewebe der Hauptgruppen 3-5 (vgl Tab7 6 Monate 6 Monate 2 Wochen

Gefitinib 6 Monate 3 Monate Gefitinib) war die Proliferation im Mittel jeweils

geringer als in den Herden (12 plusmn 0075 06 plusmn 0031 und 07 plusmn 0036 vs 61 plusmn

0437 23 plusmn 0131 und 35 plusmn 0223) Dieser Unterschied war in allen drei Gruppen

signifikant Des Weiteren ergab sich ein signifikanter Unterschied zwischen den

Hauptgruppen 3 und 4 Die Proliferationsaktivitaumlt war in der HG 4 (also nach 2-

woumlchiger Gefitinibgabe im Vergleich zur HG 3 (ohne Gefitinibgabe) sowohl im Herd-

als auch im Normalgewebe etwa halbiert (Normalgewebe HG 3 vs HG 4 12 plusmn 0075

vs 06 plusmn 0031 Herdgewebe HG 3 vs HG 4 61 plusmn0437 vs 23 plusmn 0131)

Ergebnisse

33

Bei den Kontrollgruppen 1-4 zeigten sich im Vergleich zum Normalgewebe der

Hauptgruppen erhoumlhte Proliferationsaktivitaumlten im Lebergewebe in den Gruppen 1

(44 plusmn 0595 3 Wochen) und 2 (29 plusmn 0441 3 Wochen 2 Wochen Gefitinib) Diese

waren bei den 6- Monats- Kontrolltieren geringer (KG 345 15 plusmn 0097 06 plusmn

016 09 plusmn 006) Verglichen mit dem Normalgewebe der Hauptgruppen waren die

Proliferationsaktivitaumlten der Kontrolltiere bis auf KG 4 (6 Monate) erhoumlht

Tabelle 6 BrdU-Labeling-Index der Hauptgruppen 1-2

HG1 HG2

Normalgewebe Herde Normalgewebe Herde

Tier 1 35 165 255 604

Tier 2 775 856 065 429

Tier 3 085 771 155 839

Tier 4 18 1004 025 422

MW 3475 10703 1250 5735

SEM 0764 0996 0256 0490

Test(a) 0030 0011

Test(b) nsa ns

b

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

Test(a)

Vergleich zwischen Normalgewebe und Herde der jeweiligen Hauptgruppe

Test(b)

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2 (Normalgewebe)

b Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2 (Herde)

Ergebnisse

34

Tabelle 7 BrdU-Labeling-Index der Hauptgruppen 3-5

HG3 HG4 HG5

Normalgewebe Herde Normalgewebe Herde Normalgewebe Herde

Tier 1 07 293 055 168 06 442

Tier 2 135 83 04 14 08 335

Tier 3 09 478 08 288 065 315

Tier 4 165 683 045 333 1 126

Tier 5 125 748 055 264 045 515

Tier 6 085 169 095 394

MW 1170 6064 0600 2270 0742 3545

SE 0075 0437 0031 0131 0036 0223

Test(a) 0004 0004 0006

Test(b) 0023a 0015

b ns

c ns

d ns

e ns

f

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

Test(a)

Vergleich zwischen Normalgewebe und Herde der jeweiligen Hauptgruppe

Test(b)

a Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4 (Normalgewebe)

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4 (Herde)

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5 (Normalgewebe)

d Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5 (Herde)

e Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5 (Normalgewebe)

f Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5 (Herde)

Ergebnisse

35

Tabelle 8 BrdU-Labeling-Index der Kontrollgruppen 1-5

KG 1 KG 2 KG 3 KG 4 KG 5

Tier 1 71 165 114 054 069

Tier 2 285 38 216 073 079

Tier 3 26 5 186 087 116

Tier 4 815 13 117 049 059

Tier 5 15 113 034 128

MW 4440 2938 1492 0594 0902

SEM 0595 0441 0097 0160 0060

Test(a) ns a 0011

b ns

c ns

d

Test(b) 0044 ns 0008 0003 0004

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

Test(a)

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Test(b)

Vergleich zwischen den jeweiligen Haupt- und Kontrollgruppen

Ergebnisse

36

35 Abbildungen

Abb 9 Immunhistochemische Darstellung von Insulin in den transplantierten

Pankreasinseln

Vitale angewachsene Pankreasinseln in einem Pfortaderast eines Portaltraktes nach intraportaler

Transplantation und umgebene klarzellige Veraumlnderungen der Hepatozyten im Abstromgebiet Mit dem

Antikoumlrper gegen Insulin lassen sich szlig-Zellen der transplantierten Inseln nachweisen deren Zytoplasma

spezifisch angefaumlrbt wird (Laumlnge der unteren Bildkante A761 microm B 435microm)

A

B

Ergebnisse

37

Abb 10 Glykogenspeicherherd (6 Mon nach Transplantation) in der PAS-

Reaktion

Leberherd 6 Monate nach Transplantation mit typischen Lebergewebsveraumlnderungen (in der unteren

Abbildung vergroumlszligert) Praumlneoplastische hepatozellulaumlre Laumlsionen sogenannte foci of altered

hepatocytes (FAH) mit vermehrter Glykogenspeicherung im Vergleich zum umgebenen Lebergewebe

dargestellt in der PAS- Reaktion (Laumlnge der unteren Bildkante A1740microm B 870microm)

B

A

Ergebnisse

38

Abb 11 Glykogenspeicherherde in der PAS-Reaktion

Man erkennt in der PAS-Reaktion eine kraumlftige Violettfaumlrbung der Herde gegenuumlber dem Normalgewebe

Die Transplantation von Pankreasinseln fuumlhrte bei den diabetischen Tieren zu glykogenspeichernden

Herden im Abstromgebiet der Transplantate und auch bei Ratten die Gefitinib erhielten Die

Abbildungen zeigen die Herde in verschiedenen Vergroumlszligerungen der Hauptgruppe 5 (6 Monate 3

Monate Gefitinib) (Laumlnge der unteren Bildkante A E870microm B F 435microm CD 217microm)

B A

F E

C D

Ergebnisse

39

Abbildung 13 Immunhistochemische Darstellung von TGF-α

Beispiel der immunhistochemischen Darstellung von TGF-α in einem hellzelligen Leberherd (6 Monate

nach Transplantation ohne Gefitinibgabe) Man sieht eine maumlszligige Braunfaumlrbung des Zytoplasmas und

der Zellmembran der Hepatozyten der Leberherde im Vergleich zum umgebenden Normalgewebe

entsprechend einer Uumlberexpression von TGFα innerhalb des Leberherdes

(Laumlnge der unteren Bildkante A1740microm B 870microm)

B

A

Ergebnisse

40

Abbildung 14 Immunhistochemische Darstellung von EGF-R

Beispiel einer immunhistochemischen Darstellung des EGF-R in einem hellzelligen Leberherd(6 Monate

nach Transplantation ohne Gefitinibgabe) Im Vergleich zum Normalgewebe findet man eine etwas

kraumlftigere membranstaumlndige Braunfaumlrbung der Hepatozyten im Herdgewebe entsprechend einer leichten

Uumlberexpression des EGFR in den Leberherden (Laumlnge der unteren Bildkante A1740microm B 870microm)

A

B

Ergebnisse

41

Abbildung 15 Immunhistochemische Darstellung BrdU-markierter Hepatozyten

Dunkelbraun gefaumlrbte Zellkerne markieren Hepatozyten die sich im Proliferationszyklus befinden Das

umliegende Normalgewebe zeigt im Vergleich zum Herdgewebe eine deutlich geringere

Proliferationsaktivitaumlt BrdU wurde mittels einer osmotischen Minipumpe uumlber 7 Tage kontinuierlich

verabreicht (6 Monate nach Transplantation ohne Gefitinibgabe)

(Laumlnge der unteren Bildkante 870microm)

A

Diskussion

42

4 Diskussion

41 Die Transplantate und deren Effekte auf das benachbarte Leberparenchym

Voraussetzung fuumlr das Experiment waren vitale Pankreasinseltransplantate in den

kleinen Pfortaderaumlsten der Leber welche zu allen Toumltungszeitpunkten in den

Hauptgruppen nachgewiesen werden konnten (siehe Abb 3) Zahlreiche Herde

veraumlnderter Hepatozyten haben sich im Abstromgebiet der Transplantate ausgebildet

Mit Hilfe der PAS-Reaktion konnte die Glykogenspeicherung der vergroumlszligerten

Hepatozyten innerhalb des Leberazinus deutlich gemacht werden Diese klarzelligen

Herde (clear cell foci CCF) werden bei der Ratte zu den Praumlneoplasien gezaumlhlt [50]

Ursaumlchlich fuumlr die Glykogenose ist eine reduzierte Glykogenolyseaktivitaumlt der

Hepatozyten und eine gesteigerte Glykogensynthese (verminderte Aktivitaumlt des

glykogenolytischen Enzyms Glukose- 6- Phosphatase) Insulin-vermittelte Signalwege

wie AKT mTOR und Ras Raf1 sowie Enzyme der Glykolyse der de-novo-

Fettsaumluresynthese der β- Oxidation und der Cholesterinbiosynthese sind in den CCF

hochreguliert verglichen mit dem Normalgewebe Ebenfalls findet sich eine erhoumlhte

Proliferationsaktivitaumlt [9] und eine gleichzeitige Uumlberexpression von EGF-R und TGF-α

in praumlneoplastischen Herden wie es auch in diesem Experiment bei den unbehandelten

Tieren nachweisbar ist

42 Blutglukose und Gewichtsentwicklung der Tiere

In allen Hauptgruppen konnte nach der Transplantation eine Gewichtsreduktion

nachgewiesen werden Diese beruht meist auf einer voruumlbergehenden Einstellung der

Nahrungsaufnahme sowie dem auch beim Menschen bekannten

Postaggressionsstoffwechsel nach Operationen [53]

Die Entwicklung von Blutglukose und Gewicht der Haupt- und Kontrollgruppen

entsprach in der Gesamtheit unseren Erwartungen In den Hauptgruppen konnten wir

dauerhaft hohe Blutzuckerwerte und groumlszligtenteils konstante Gewichtsverlaumlufe

verzeichnen Die Kontrolltiere waren zu jeder Zeit normoglykaumlmisch und nahmen

kontinuierlich an Gewicht zu Ein Einfluss des Medikamentes Gefitinib bezogen auf

die Blutglukose- und Gewichtsdaten konnte bei den transplantierten Versuchstieren

Diskussion

43

nicht festgestellt werden Hier zeigte sich im Vergleich der einzelnen Hauptgruppen

untereinander kein signifikanter Unterschied Die geringe Gewichtszunahme ist wie

auch schon in einigen Vorarbeiten beschrieben den Nebenwirkungen des Diabetes

zuzuschreiben [13] Zudem kam es bei den diabetischen Tieren zu Katarakten

Polydipsie Polyurie und Diarrhoen

Ein Einfluss des Gefitinibs auf die Gewichtsentwicklung der nicht-transplantieren Tiere

konnte jedoch ermittelt werden Es zeigten sich signifikante Unterschiede zwischen den

behandelten (Kontrollgruppe 4 6 Monate 2 Wochen Gefitinib) und den nicht-

behandelten Tieren (Kontrollgruppe 3 6 Monate) Gefitinib fuumlhrte dazu dass die Tiere

anfangs weniger zunahmen dann nach 3 Wochen aber kontinuierlich an Gewicht

zunahmen moumlglicherweise laumlsst sich dies durch Gewoumlhnungseffekte erklaumlren

Die Kontrollgruppe 5 welche sechs Monate lebte und drei Monate vor

Toumltungszeitpunkt Gefitinib erhielt zeigte jedoch im Vergleich zu der unbehandelten

Kontrollgruppe 3 (6 Monate) keinen signifikanten Gewichtsunterschied Dies kann die

Folge einer Toleranzentwicklung gegenuumlber der Applikation sein oder dass mit

zunehmender Dauer der Verabreichung des Medikamentes die Nebenwirkungen von

den Tieren besser toleriert werden konnten Zu den bekannten Nebenwirkungen von

Gefitinib gehoumlren Diarrhoen Augenentzuumlndungen und Hautausschlaumlge (vergleiche

Tab 6-5) [54] Ein Einfluss des Medikamentes auf den Blutglukosespiegel der

Kontrolltiere konnte nicht festgestellt werden

43 Proliferationsindex

Ziel dieser Arbeit war die Inhibition von EGF-R ein Transmembranrezeptor der eine

wichtige Rolle in der Hepatokarzinogenese spielt [28 29] Dieser

Wachstumsfaktorrezeptor wird auch auf der Zelloberflaumlche hepatozellulaumlrer Karzinome

vermehrt exprimiert [46 47]

Nun konnte in meinen Experimenten durch die Blockade der intrazellulaumlren

Tyrosinkinase mittels Gefitinib eine Reduktion der Proliferationsrate der

praumlneoplastischen Leberherde erzielt werden sodass eine Beeinflussung der Initiation

der Hepatokarzinogenese anzunehmen ist Gefitinib hemmt die Proliferation dieser

Glykogenspeicherherde im Kurzzeitversuch uumlber 2 Wochen bei den 3 Wochen- und 6-

Monatstieren mit einer Dosis von 20mgkgKG

Diskussion

44

Im Gegensatz dazu kam es zu keiner Beeinflussung der Proliferation bei den

Mittellangzeitversuchen von 6 Monaten uumlber eine laumlngere Applikationsdauer (3

Monate) mit einer reduzierten Dosis (10mgkgKG) Somit bleibt anscheinend die

Karzinogenese bereits laumlnger bestehender womoumlglich schon promovierter Herde durch

eine EGF-R-Blockade unbeeinflusst Dies liegt moumlglicherweise an dem Startpunkt der

Behandlung da die Therapie mit Gefitinib erst nach 3 Monaten begonnen wurde und

der Einfluss auf die sehr fruumlhe Hepatokarzinogenese somit verringert ist

Auch andere Modelle wie die intrahepatische Ovar- und

Schilddruumlsenfollikeltransplantation sowie chemische Hepatokarzinogenesemodelle (N-

Nitrosomorpholin) zeigten aumlhnliche Ergebnisse sowohl in Kurz- (3 Wochen - 6 Monate)

als auch in den Langzeitexperimenten (12-24 Monate) im Hinblick auf die Proliferation

Nach 2-woumlchiger Hochdosis-Gefitinibgabe lieszligen sich verminderte

Proliferationsaktivitaumlten in den praumlneoplastischen Leberherden nachweisen Im

Ovartransplantationsmodell Modellen entstanden sogar weiterhin hepatozellulaumlre

Adenome und Karzinome sodass anzunehmen ist dass Gefitinib kaum einen Einfluss

auf die Promotion und Progression in der hormonellen Hepatokarzinogenese hat Weder

die Anzahl noch das Auftreten der Tumoren wurde durch die Gefitinibdauergabe

(10mg) beeinflusst [55] Im N-Nitrosomorpholinmodell hingegen konnte das Auftreten

von hepatozellulaumlren Adenomen und Karzinomen durch die Gefitinibgabe reduziert

werden sodass im chemischen Hepatokarzinogenesemodell die Aktivierung des EGF-R

womoumlglich eine groumlszligere Rolle spielt als im hormonellen [56]

Eine moumlgliche Erklaumlrung kann die Resistenzentwicklung gegenuumlber

Tyrosinkinaseinhibitoren sein welche sowohl in vitro als auch klinisch bei der

Behandlung mit diesen Medikamenten beobachtet wird [49 50] Auszligerdem ist es

moumlglich dass die verabreichte Dosis von 10mgkgKG Gefitinib nicht zu einer

vollstaumlndigen Blockade der Tyrosinkinase gefuumlhrt hat Womoumlglich kam es uumlber

alternative Wege wie beispielsweise der Aktivierung des IGF-1R (insulin-like-growth-

factor-receptor 1) zu einer Aufrechterhaltung des MAPK-Pfades und damit zum

Uumlberleben und Wachstum der Praumlneoplasien [50 51] Zellkulturexperimente konnten

diese Resistenzentwicklung und eine Transaktivierung des EGF-R belegen [50]

Diese Hypothese wird auch durch eine klinische Studie aus dem Jahr 2006 untermauert

[57] Hier wurde die Wirksamkeit von Gefitinib bei fortgeschrittenem inoperablen

HCCacutes an 31 Patienten untersucht Das Ergebnis war jedoch mit einem Ansprechen von

nur ca 3 ernuumlchternd sodass die Studie nicht fortgefuumlhrt wurde Allerdings findet

Diskussion

45

Gefitinib (IressaTM) neben Erlotinib (TarcevaTM) ua im Rahmen klinischer Studien

in der Therapie des Bronchialkarzinoms Anwendung

Zusammenfassung

46

5 Zusammenfassung

Die therapeutischen Moumlglichkeiten sind fuumlr das hepatozellulaumlre Karzinom bis heute sehr

begrenzt Tierexperimentelle Hepatokarzinogenesemodelle dienen dem besseren

Verstaumlndnis diverser pathophysiologischer metabolischer und molekulaer Prozesse

und zeigen neue gezielte antitumorigene Therapieansaumltze auf

Ein langjaumlhrig etabliertes Modell ist die hormoninduzierte Hepatokarzinogenese durch

Pankreasinseltransplantation Auch andere Modelle wie die intrahepatische Ovar- und

Schilddruumlsenfollikeltransplantation sowie chemische Hepatokarzinogenesemodelle (N-

Nitrosomorpholin) haben sich etabliert und wurden in parallelen Experimenten zu

meinem durchgefuumlhrt In allen Modellen entstanden Praumlneoplasien bzw

hyperproliferative Leberherde in der nichtzirrhotischen Rattenleber welche sich (auszliger

nach Schilddruumlsenfollikeltransplantation) zu hepatozellulaumlren Adenomen und spaumlter

auch Karzinomen weiterentwickelten

In dieser Studie wurden die Versuchstiere (Ratten) in 5 Haupt- und 5 Kontrollgruppen

unterteilt wobei die kuumlrzeste Beobachtungszeit bei 3 Wochen und die laumlngste bei 6

Monaten lag Die Dauer der Gefitinibapplikation wurde ebenfalls unterteilt in 2 Wochen

und 3 Monate Messparameter in diesem Experiment stellten Blutzucker Gewicht und

die Proliferationsaktivitaumlt der Herde dar Das Lebergewebe wurde histologisch

morphometrisch und immunhistochemisch untersucht

In der vorliegenden Arbeit wurde versucht die insulininduzierte Hepatokarzinogenese

mittels Gefitinib zu hemmen Dieses blockiert spezifisch die Tyrosinkinase des EGF-R

sodass es zu einer Unterbrechung der Signalkaskade kommt

In meiner Arbeit fand sich im Kurzzeitversuch eine deutlich geringere

Proliferationsaktivitaumlt innerhalb der Glykogenspeicherherde behandelter Tiere im

Vergleich zu nicht behandelten Tieren

Dies untermauert die Annahme dass TGF-α und der EGF-R eine wichtige Rolle in der

Entstehung praumlneoplastischer Herde und in der Hepatokarzinogenese spielen

In diesem Experiment konnte somit gezeigt werden dass Gefitinib einen Einfluss auf

die Initiation der Tumorgenese im Inseltransplantationsmodell der Ratten hat

Die Langzeitexperimente zeigten jedoch dass es zu keiner Beeinflussung der Promotion

und Progression der Hepatokarzinogenese kam Anzunehmen ist dass die EGF-R-

Zusammenfassung

47

Aktivierung nur einen Teil der aktivierten Signalkaskaden in der hormonell induzierten

Karzinogenese der Leber ausmacht

Literaturverzeichnis

48

6 Literaturverzeichnis

[1] Jemal A Bray F Center MM Ferlay J Ward E Forman D Global

Cancer Statistics CA- Cancer J Clin 2011 6169ndash90

[2] Gomaa AI Khan SA Toledano M B Waked I Taylor- Robinson S D

Hepatocellular carcinoma epidemiology risk factors and pathogenesis World J

Gastroenterol 2008 14 4300-4308

[3] Marrero J Kudo M Bronowicki J-P The Challenge of Prognosis and

Staging for Hepatocellular Carcinoma Oncologist 2010 15 23-33

[4] Llovet JM Bru C Bruix J Prognosis of hepatocellular carcinoma the

BCLC staging classification Semin Liver Dis 1999 19 329ndash38

[5] Llovet JM Ricci S Mazzaferro V Hilgard P Gane E Blanc JF de

oliveira AC Santoro A Raoul JL Forner A Schwartz M Porta C

Zeuzem S Bolondi L Greten TF Galle PR Seitz JF Borbath I

Haumlussinger D Giannaris T Shan M Moscovici M Voliotis D Bruix J

Sorafenib in advanced hepatocellular carcinoma N Engl J Med 2008 359 378-

90

[6] Wilhelm S Adnane L Newell P Villanueva A Llovet JM Lynch M

Preclinical overview of sorafenib a multikinase inhibitor that targets both Raf

and VEGF and PDGF receptor tyrosine kinase signaling Mol Cancer Ther 2008

73129-3140

[7] Bannasch P Preneoplastic lesions as end points in carcinogenicity testing II

Preneoplasia in various non- hepatic tissues Carcinogenesis 1986 7 849-852

[8] Aleem E Nehrbass D Klimek F Mayer D Bannasch P Upregulation

of the insulin receptor and type I insulin-like growth factor receptor are early

events in hepatocarcinogenesis Toxicol Pathol 2011 39524-43

Literaturverzeichnis

49

[9] Dombrowski F Mathieu C Evert M Hepatocellular Neoplasms Induced by

Low-NumberPancreatic Islet Transplants in Autoimmune Diabetic BBPfd Rats

Cancer Res 2006 1833-1843

[10] Ribback S Calvisi DF Cigliano A Sailer V Peters M Rausch J

Heidecke CD Birth M Dombrowski F Molecular and metabolic changes in

human liver clear cell foci resemble the alterations occurring in rat

hepatocarcinogenesis J Hepatol 2013 581147-56

[11] Morath C Schwenger J Schmidt J Zeier M Kombinierte Niere- Pankreas-

Transplantation Nephrologe 2007 2356ndash363

[12] Griffith RC Scharp D Hartmann B Ballinger W Lacy P A Morphologic

Study of Intrahepatic Portal-vein Islets Isografts Diabetes 1977 26 201-14

[13] Dombrowski F Lehringer-Polzin M Pfeifer U Hyperproliferative Liver

Acini after Intraportal Islet Transplantation in Streptozotocin-Induced Diabetic

Rats Laboratory Invest 1994 71 688-699

[14] Dombrowski F Bannasch P Pfeifer U Hepatocellular Neoplasms Induced

by Low- Number Pancreatic Islet Transplants in Streptozotocin Diabetic Rats

Am J Pathol 1997 150 1071-1087

[15] Dombrowski F Klingmuumlller D Pfeifer U Insulinomas Derived from

Hyperplastic Intra-Hepatic Islet Transplants Am J Pathol 1998 152 1025-

1038

[16] Dombrowski F Peifer U Hyperprolferative State of Liver Acini and

Pancreatic Islets after Intraportal Transplantation of Small Mass of Islets of

Langerhans in Streptozotocin induced Diabetic Rats Exp Clin Endocrinol 1995

103 112-117

Literaturverzeichnis

50

[17] De Paepe M Keymeulen B Pipeleers D Kloumlppel G Proliferation and

Hypertrophy of Liver Cells Surrounding Islet Grafts in Diabetic Recipient Rats

Hepatology 1995 21 1114-1153

[18] Dombrowski F Filsinger E Bannasch P Pfeifer U Altered Liver Acini

Induced in Diabetic Rats by Portal Vein Islet Isografts Resemble

Preneoplstic Hepatic Foci in Their Enzymic Pattern Am J Pathol 1996 148

1249-56

[19] Dragan Y P Sargent L Xu Y-D Xu Y-H H C Pitot HC The

Initiation-Promotion-Progression Model of Rat Hepatocarcinogenesis Exp Biol

Med (Maywood) 1993 20216-24

[20] Buumlrger C Inhibition der Signaltransduktion des epidermalen

Wachstumsfaktorrezeptors (EGF-Rezeptor) durch Peptid-Aptamere unv Diss

Universitaumlt Frankfurt aM 2002

[21 ] Fausto N Liver regeneration J Hepatol 2000 3219-31

[22] Michalopoulos GK DeFrances MC Liver regeneration Science 1997

27660-66

[23] Morimitsu Y Hsia CC Kojiro M Tabor E Nodules of less-differentiated

tumor within or adjacent to hepatocellular carcinoma relative expression of

transforming growth factor-alpha and its receptor in the different areas of tumor

Hum Pathol 1995 261126-1132

[24] Nalesnik MA Lee RG Carr BI Transforming growth factor alpha (TGFalpha)

in hepatocellular carcinomas and adjacent hepatic parenchyma Hum Pathol

1998 29228-234

[25] Harada K Shiota G Kawasaki H Transforming growth factor-alpha and

epidermal growth factor receptor in chronic liver disease and hepatocellular

carcinoma Liver 1999 19318-325

Literaturverzeichnis

51

[26] Chung YH Kim JA Song BC Lee GC Koh MS Lee YS et al

Expression of transforming growth factor-alpha mRNA in livers of patients with

chronic viral hepatitis and hepatocellular carcinoma Cancer 2000 89977-982

[27] Bekaii-Saab T Williams N Plass C Calero M Eng C A novel mutation

in the tyrosine kinase domain of ErB2 in hepatocellular carcinoma BMC

Cancer 2006 278-282

[28] Lee G Merlino G Fausto N Development of liver tumors in transforming

growth factor alpha transgenic mice Cancer Res 1992 19 5162-1570

[29] Hufnagl K Parzefall W Marian B Kaumlfer M Bukowska K Schulte-

Hermann R Grasl-Kraupp B Role of transforming growth factor alspha and

prostaglandines in preferential growth of preneopastic rat hepatocytes

Carcinogenesis 2001 8 1247-1256

[30] Carpenter G Cohen S Epidermal growth factor Annu Rev Biochem 1979

193-216

[31] Hanahan D Weinberg R The hallmarks of cancer Cell 2000 100 57-

70

[32] Fedi S Tola E Moeumlnne-Loccoz Y Dowling DN Smith LM Ogara F

Evidence for signalling between the phytopathogenic fungus Pythium ultimum

and Pseudomonas fluorescens F113 P ultimum represses the expression of

genes in P fluorescens F113 resulting in altered ecological fitness Appl

Environ Microbiol 1997 63 4261-4266

[33] Slamon D Clark G Wong S Levin W Ullrich A McGuire W Science

1987 235 177-182

[34] Khalil M Grandis J Shin D Expert Review of Anticancer Therapy 2003 3

367-380

Literaturverzeichnis

52

[ 35] Krejsa C Rogge M Sadee W Protein therapeutics new applications for

pharmacogenetics Nature Reviews Drug Discovery 2006 5 507-521

[36] Barker A Gibson K Grundy W Godfrey A Barlow J Healy M

Woodburn J Ashton S Curry B Scarlett L Henthorn L Richards L

Studies leading to the identification of ZD1839 (IRESSA) an orally active

selective epidermal growth factor receptor tyrosine kinase inhibitor targeted to

the treatment of cancer Bioorg Med Chem Lett 2001 14 1911-1914

[37] Shchemelinin I Sefc L Necas E Protein kinase inhibitors Folia Biol

(Praha) 2006 4 137-148

[38] Wakeling A Guy S Woodburn J Ashton S Curry B Barker A Gibson

K ZD1839 (IRESSA) an orally active inhibitor of epidermal growth factor

signalling with potential for cancer therapy Cancer Res 2002 20 5749-5754

[39] Blackhall F Ranson M Thatcher N Where next for gefitinib in patients with

lung cancer Lancet Oncol 2006 6 499-507

[40] Birnbaum A Ready N Gefitinib therapy for non-small cell lung cancer

Curr Treat Options Oncol 2005 675-81

[41] Schiffer E Housset C Cacheux W Wendum D Desbois-Mouthon C

Rey C Clergue F Poupon R Barbu V Rosmorduc O Gefitinib an EGFR

inhibitor prevents hepatocellular carcinoma development in the rat liver with

cirrhosis Hepatology 2005 41307-14

[42] Brehmer D Greff Z Godl K Blencke S Kurtenbach A Weber M

Muumlller S Klebl B Cotten M Keacuteri G Wissing J Daub H Cellular

Targets of Gefitinib Cancer Res 2005 65 379

[43] Klotz L Hacker HJ Klingmuumlller D Bannasch P Pfeifer U Dombrowski

F Hepatocellular alterations after intraportal transplantation of ovarian tissue in

ovariectomized rats Am J Pathol 2000 1561613-26

Literaturverzeichnis

53

[44] Dombrowski F Klotz L Hacker HJ Li Y Klingmuumlller D Brix K

Herzog V Bannasch P Hyperproliferative hepatocellular alterations after

intraportal transplantation of thyroid follicles Am J Pathol 2000 15699-113

[45] Weibel E Staubli W Gnagi H Hess F Correlated morphometric and

biochemical studies on the liver cell I Morphometric model stereologic

methods and normal morphometric data for rat liver J Cell Biol1969 4268ndash

91

[46] Strumberg D Clark J Awada A Moore M Richly H Hindlisz A Hirte

H Eder J Lenz H Schwartz B Safety pharmacokinetics and preliminary

antitumor activity of sorafenib a review of four phase I trials in patients with

advanced refractory solid tumors Oncologist 2007 4 426-437

[47] Mendelsohn J Baselga J The EGF receptor family as targets for cancer

therapy Oncogene 2000 56 6550-6565

[48] Li B Chang C Yuan M McKenna W Shu H Resistance to small

molecule inhibitors of epidermal growth factor receptor in malignant gliomas

Cancer Res 2003 21 7443ndash7450

[49] Kosaka T Yatabe Y Endoh H Yoshida K Hida T Tsuboi M Tada H

Kuwano H Mitsudomi T Analysis of epidermal growth factor receptor gene

mutation in patients with non-small cell lung cancer and acquired resistance to

gefitinib Clin Cancer Res 2006 19 5764ndash5769

[50] Huether A Hopfner M Sutter A Baradari V Schuppan D Scheruumlbl

H Signaling pathways involved in the inhibition of epidermal growth factor

receptor by erlotinib in hepatocellular cancer World J Gastroenterol 2006

32 5160ndash5167

[51] Giglia J Antonia S Berk L Bruno S Dessureault S Finkelstein

S Systemic therapy for advanced hepatocellular carcinoma past present and

future Cancer Control 2010 1 120ndash129

Literaturverzeichnis

54

[52] Bannasch P Pathogenesis of hepatocellular carcinoma sequential cellular

molecular and metabolic changes Prog Liver Dis 1996 14161ndash97

[53] Beisbarth H Fekl W Pathophysiology of post-aggression metabolism

Zentralbl Chir 1989 1141045-58

[54] Packungsbeilage Iressa (Hersteller AstraZeneca UK Limited Macclesfield

Cheshire SK10 2NA Vereinigtes Koumlnigreich)

[55] Ribback S Sailer V Boumlhning E Guumlnther J Merz J Steinmuumlller F

Evert M Calvisi DC Der Tyrosinkinasehemmer Gefitinib reduziert die

Tumorentstehung im chemischen jedoch in hormonell induzierten

Hepatokarzinogenese-Modellen Z Gastroenterol 2013 5130 (abstract)

[56] Dombowski F Sailer V Inhibition des Epidermal Growth Factor

Rezeptors in chemisch induzierten praumlneoplastischen Leberherden und

hepatozellulaumlren Karzinomen der Ratte 2010

[57] OrsquoDwyer P J Giantonio BJ Levy DE Kauh JS Fitzgerald B Benson

AB Gefitinib in advanced unresectable hepatocellular carcinoma Results from

the Eastern Cooperative Oncology Grouprsquos Study E1203 Journal of Clinical

2006 414

Tabellenanhang

55

7 Tabellenanhang

Tab 7-1 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Hauptgruppen 1-5

HG1 HG2 HG3 HG4 HG5

Tier 1 234 212 70 304 315

Tier 2 216 282 317 249 324

Tier 3 142 221 184 332 226

Tier 4 306 245 304 287 323

Tier 5 302 205 288 293 273

Tier 6 167 210 306 278 193

Tier 7 291 185 332 271 198

Tier 8 189 215 245 249 201

Tier 9 314 65 234 260

Tier 10 199 268 232

Tier 11 252 291 270

Tier 12 229 169

Tier 13 246

MW 23088 23075 23456 26700 25591

SEM 0795 1070 3487 1108 1505

Test nsa ns

b nsc ns

d

Test lt0001e lt0001

f 0001g lt0001

h lt0001i

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabellenanhang

56

Tab 7-2 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Kontrollgruppen

1-5

KG1 KG2 KG3 KG4 KG5

Tier 1 51 51 47 47 47

Tier 2 47 48 44 48 43

Tier 3 53 48 42 43 43

Tier 4 48 51 61 74 47

Tier 5 57 87 47 44 41

Tier 6 54 47 50 46 40

Tier 7 51 68 51 45 47

Tier 8 52 92 56 49 46

Tier 9 63 63 51 44 47

Tier 10 77 77 48 43 48

Tier 11 50

MW 5530 6320 4973 4830 4490

SEM 0281 0541 0160 0293 0091

Test nsa ns

b nsc 0019

d

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Tabellenanhang

57

Tab 7-3 Gewichtsentwicklung der Hauptgruppen 1-5

HG1 HG2 HG3 HG4 HG5

Tier 1 0938 1045 0841 0942 1057

Tier 2 1092 0938 0870 0894 0950

Tier 3 1075 1070 1435 1077 0967

Tier 4 1089 1039 0696 0960 1004

Tier 5 0988 0984 0693 0763 0958

Tier 6 1187 0949 1004 1041 1033

Tier 7 1044 0988 1220 0874 1306

Tier 8 1039 0964 0984 0949 1016

Tier 9 1038 1221 0957 1209

Tier 10 1063 1039 0935 0946

Tier 11 1020 1934 1192 1030

Tier 12 1007 1266 0770

Tier 13 1063 0618

Tier 14 0935

MW 1056 1009 1081 0984 0983

SEM 0009 0004 0033 0010 0012

Test nsa ns

b nsc ns

d

lt0001e 0001

f lt0001g lt0001

h lt0001i

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabellenanhang

58

Tab 7-4 Gewichtsentwicklung der Kontrollgruppen 1-5

KG1 KG2 KG3 KG4 KG5

Tier 1 1308 1311 2255 1836 1717

Tier 2 1397 1269 1408 1872 1672

Tier 3 1332 1318 1471 1134 1598

Tier 4 1285 1225 1642 1206 1621

Tier 5 1331 1189 1828 1512 1896

Tier 6 1341 1203 1946 1339 1746

Tier 7 1361 0981 1788 1326 1589

Tier 8 1290 1105 1806 1411 1856

Tier 9 1109 1090 1560 1380 1389

Tier 10 1128 1094 1526 1432 1406

Tier 11 1537

MW 1288 1179 1706 1445 1649

SEM 0010 0011 0023 0024 0017

Test 0029a 0025

b 0043c ns

d

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Tabellenanhang

59

Tab 6-5Nebenwirkungen von Gefitinib [47]

Nebenwirkungen nach Systemorganklassen und Haumlufigkeit Stoffwechsel- und Ernaumlhrungsstoumlrungen Sehr haumlufig Anorexie leicht oder

mittelschwer (CTC-Grad 1 oder 2)

Augenerkrankungen Haumlufig Konjunktivitis Blepharitis und

trockene Augen hauptsaumlchlich

leicht (CTC-Grad 1) Gelegentlich Hornhauterosion reversibel und

manchmal verbunden mit

anormalem Wimpernwachstum Keratitis (012 )

Gefaumlszligerkrankungen Haumlufig Haumlmorrhagie wie Nasenbluten

und Haumlmaturie Erkrankungen der Atemwege des Brustraums und Mediastinums

Haumlufig Interstitielle Lungenerkrankung (13 ) oft schwer (CTC-Grad 3-4) uumlber Todesfaumllle wurde

berichtet Erkrankungen des Gastrointestinaltrakts Sehr haumlufig Durchfall hauptsaumlchlich leicht

oder mittelschwer (CTC-Grad 1

oder 2)

Erbrechen hauptsaumlchlich leicht

oder mittelschwer (CTC-Grad 1

oder 2)

Uumlbelkeit hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Stomatitis hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Haumlufig Dehydratation als Folge von

Durchfall Uumlbelkeit Erbrechen

oder Appetitlosigkeit

Mundtrockenheit hauptsaumlchlich

leicht (CTC-Grad 1)

Gelegentlich Pankreatitis gastrointestinale Perforation

Leber- und Gallenerkrankungen Sehr haumlufig Erhoumlhungen der

Alaninaminotransferase

hauptsaumlchlich leicht bis

mittelschwer Haumlufig Erhoumlhungen der

Aspartataminotransferase

hauptsaumlchlich leicht bis

mittelschwer Erhoumlhungen des

Gesamtbilirubins hauptsaumlchlich

leicht bis mittelschwer

Gelegentlich Hepatitis

Tabellenanhang

60

Erkrankungen der Haut und des Unterhautzellgewebes

Sehr haumlufig Hautreaktionen hauptsaumlchlich

leicht bis mittelschwer (CTC-Grad 1 oder 2) pustuloumlser Ausschlag manchmal juckend mit trockener Haut einschlieszliglich Hautfissuren erythematoumls

Haumlufig Nagelstoumlrungen Alopezie

Gelegentlich Allergische Reaktionen unter

anderem Angiooumldem und

Urtikaria Selten Bulloumlse Reaktionen

einschlieszliglich toxisch epidermaler Nekrolyse Stevens-Johnson-Syndrom und Erythema multiforme Kutane Vaskulitis

Erkrankungen der Nieren und Harnwege Haumlufig Asymptomatische Erhoumlhung der Kreatininwerte im Blut Proteinurie Zystitis

Selten Haumlmorrhagische Zystitis Allgemeine Erkrankungen und Beschwerden am Verabreichungsort

Sehr haumlufig Asthenie hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Haumlufig Pyrexie Die Haumlufigkeit von UAWs die mit abnormalen Aumlnderungen eines Laborwerts

zusammenhaumlngen wurde auf Basis der Patienten ermittelt bei denen sich der

entsprechende Laborwert mindestens um 2 oder mehr CTC-Grade (bezogen auf den

basalen Laborwert) geaumlndert hat

Dieses Ereignis kann zusammen mit anderen Formen von

Dehydratisierungserscheinungen auftreten (hauptsaumlchlich Hautreaktionen) die bei

IRESSA beobachtet wurden

Die Gesamthaumlufigkeit der unerwuumlnschten Ereignisse mit allergischen Reaktionen

betrug nach der zusammengefassten Analyse der ISEL- INTEREST- und

IPASS-Studien 15 (36 Patienten) Vierzehn der 36 Patienten wurden aus der

gemeldeten Haumlufigkeit ausgeschlossen da es in den Meldungen Hinweise auf

eine nicht-allergische Aumltiologie gab oder darauf dass die allergische Reaktion

die Folge einer Therapie mit einem anderen Arzneimittel war

Dies schlieszligt einzelne Berichte von Leberversagen ein das in einigen Faumlllen

toumldlich verlief

Abkuumlrzungsverzeichnis

61

8 Abkuumlrzungsverzeichnis

microl Mikroliter

Abb Abbildung

ABC avidin-biotin-complex

AKT aktivierte Protein Kinase B

ATP Adenosintriphosphat

BCLC Bacelona Liver Cancer Clinic

BrdU Bromodesoxyuridin

bzw beziehungsweise

CCF clear cell foci

CIS China integrated score

cm Zentimeter

d der

DAB 33-Diaminobenzidin

dh das heiszligt

DNA Desoxyribonucleic acid

EGF Epidermal Growth Factor

EGF-R EGF-Rezeptor

Fa Firma

FAH foci of altered hepatocytes

g Gramm

GSF glycogen storing foci

h Stunde

HCA Hepatozellulaumlres Adenom

HCC Hepatozellulaumlres Karzinom

HE Haumlmatoxylin- Eosin- Faumlrbung

HG Hauptgruppe

HPLC high performance liquid chromatographie

IGF-1R Insulin-Like Growth Factor Receptor 1

GLUT Glukosetransporter

JAK Januskinase

kg Kilogramm

Abkuumlrzungsverzeichnis

62

KG Kontrollgruppe

MAPK mitogen activated protein kinase

mg Milligramm

ml Milliliter

mm Millimeter

mTOR mechanistic Target of Rapamycin

MW Mittelwert

NaCl Natriumchlorid

NaHCO3 Natriumhydrogencarbonat

NNM N- Nitrosomorpholin

ns nicht signifikant

PAS Periodic acid-Schiff reaction

PDGF-R-β Platet Derived Growth Factor-Rezeptor-β

PEI Perkutane Ethanol- Instillation

PI3K Phosphoinositide 3- Kinase

PST Performance- Status

RAF-Kinase Ras-activated factor-Kinase

Ras Rat sarcoma

RFA Radiofrequenzablation

RNA Ribunuclied acid

SEM Standard error of the mean

STAT Signal Transducers and Activators of Transcription

TACE transarterielle Chemoembolisation

TGF-α Transforming Growth Factor alpha

TRIS Tris(hydroxymethyl)-aminomethan

ua unter anderem

UAW Unerwuumlnschte Arzneimittelwirkung

VEGF-R Vascular Endothelial Growth factor-Rezeptor

vgl vergleiche

zB zum Beispiel

Danksagung

63

9 Danksagung

Besonderer Dank gilt Herrn Professor Dr med F Dombrowski fuumlr die Uumlberlassung

des Themas und die Moumlglichkeit diese Arbeit an seinem Institut durchzufuumlhren Mit

seiner Unterstuumltzung war es moumlglich ein Gerhard- Domagk- Stipendium der Ernst-

Moritz- Arndt- Universitaumlt zu erhalten An dieser Stelle moumlchte ich mich auch

rechtherzlich bei der Stipendienvergabekommission bedanken Meinen Doktoranden-

Kollegen moumlchte ich fuumlr die Bereitschaft danken jederzeit bei der Versorgung der

Ratten und Mithilfe bei den experimentellen Versuchen zur Verfuumlgung zu stehen Der

Tierpflegerin Frau Zimak sowie den medizinisch-technischen Assistenten des Instituts

danke ich fuumlr die Versorgung der Tiere und die Anfertigung der histologischen und

immunhistochemischen Schnitte Nicht zuletzt danke ich Frau Dr F Steinmuumlller und

Frau Dr S Ribback fuumlr die Betreuung und kritische Auseinandersetzung mit meiner

Doktorarbeit

Page 8: Die Inhibition von TGF-a bei der Hepatokarzinogenese nach ... · RFA und transarterielle (Chemo-)Embolisation= TAE/ TACE) zur Verfügung. Da die Diagnose jedoch häufig erst in einem

Einleitung

8

11 Praumlneoplasien der Leber

Praumlneoplastische hepatozellulaumlre Laumlsionen sogenannte foci of altered hepatocytes

(FAH) sind phaumlnotypisch veraumlnderte Hepatozyten Diese sind noch keine Tumoren

entwickeln sich aber in der experimentellen Karzinogenese der Ratte der Maus bei

Voumlgeln Fischen und Murmeltieren von benignen weiter zu malignen Neoplasien [7]

Sie gehen dem Auftreten von hepatozellulaumlren Adenomen und Karzinomen in der

experimentellen Karzinogenese lange voraus Diese Veraumlnderungen koumlnnen chemisch

viral physikalisch und hormonell ausgeloumlst werden Kleine Hepatozytengruppen mit

exzessiver Glykogenspeicherung sogenannte glycogen storing foci (GSF) sind unter

den FAH die fruumlhesten Veraumlnderungen welche sich in der azinaumlren Architektur des

Lebergewebes integriert haben [7 8] Die exzessive Glykogenspeicherung ist ua

Folge einer verminderten Aktivitaumlt des glukoneogenetischen Enzyms Glukose-6-

Phosphatase Ebenso kommt es zu einer Beeinflussung weiterer Stoffwechselwege

wobei vor allem Enzyme der Glykolyse und der Fettsaumluresynthese sowie verschiedene

intrazellulaumlre Signaltransduktionswege beeinflusst werden [9]

Beispielsweise sind Aktivierungen der Protein Kinase B mechanistic Target of

Rapamycin (AKTmTOR) und rat sarcoma mitogen aktivierte Proteinkinase

(RasMAPK) Signaltransduktionswege sowohl in dem Rattenmodell der Insulin-

induzierten Hepatokarzinogenese als auch beim menschlichem HCC und in humanen

GSF nachgewiesen worden [10]

12 Inseltransplantation und hepatozellulaumlres Karzinom

Die Transplantation von Bauchspeicheldruumlsengewebe hat eine lange Tradition Ende

des 19 Jahrhunderts erfolgten die ersten Versuche noch vor der Entdeckung des

Insulins durch den deutschen Arzt Bernhard Naunyn [11]

Dabei ist die portal-embolische Pankreasinseltransplantation bei Streptozotocin-

diabetischen Ratten das am meisten untersuchte Inseltransplantationsmodell (s Abb 3)

Morphologische Untersuchungen zeigten dass die intrahepatische Transplantation

ideale Bedingungen fuumlr die Inseln darstellte Die direkte intravaskulaumlre Lage und die

Doppelversorgung der Leber uumlber das venoumlse Blut der Pfortader und die Leberarterien

fuumlhrten zu einer deutlich houmlheren Uumlberlebensrate der Inseln als in anderen Organen

Einleitung

9

Nach 11 Tagen bildeten sich Anastomosen zwischen dem Gefaumlszligsystem der

Pankreasinseln und dem der Leber aus [12] Die zunaumlchst ruhende Insulinproduktion

wurde binnen der ersten 24 Stunden nach der Transplantation zur Regulation des

Blutzuckerspiegels wieder aufgenommen Ist eine genuumlgend hohe Anzahl vitaler

Pankreasinseln (n=1000-2000) verpflanzt worden war die diabetische Stoffwechsellage

nach der Transplantation dauerhaft ausgeglichen [13 14 15] In anderen Experimenten

stellte sich heraus dass eine geringe Anzahl an verpflanzten Pankreasinseln (nlt500) das

diabetische Syndrom (Hyperglykaumlmie Polydipsie Diarrhoe) gebessert aber nicht

vollstaumlndig behoben hat Waumlhrend sich die β-Zellen verpflanzter Inseln groszliger

Stuumlckzahl elektronenmikroskopisch nicht von denen normaler im Pankreas gelegener

Inseln unterschieden waren bei den β-Zellen im Versuch mit niedriger Stuumlckzahl eine

Degranulation und eine Vermehrung des rauen und glatten endoplasmatischen

Retikulums der Transplantate sichtbar Dies entspricht einer gesteigerten Synthese und

Sekretion von Insulin [13 14 15] Die Menge des Insulins bezogen auf die

Gesamtkoumlrpermasse war jedoch so gering dass eine leicht abgemilderte

Hyperglykaumlmie bestehen blieb und damit eine staumlndige Stimulation der β -Zellen der

transplantierten Inseln unterhalten wurde Alle Hepatozyten der im Abstromgebiet der

Inseltransplantate gelegenen Leberazini waren somit hohen Glukose- und gleichzeitig

Insulinkonzentrationen ausgesetzt und zeigten eine vermehrte Glykogen- und

Fettspeicherung

Es fand sich weiterhin eine Verstaumlrkung der Proliferation und der apoptotischen

Elimination der Hepatozyten [13 16 17] Die Herde gleichen praumlneoplastischen

chemisch-induzierten Leberherden nicht nur hinsichtlich ihrer Morphologie und ihres

Proliferationsverhaltens sondern auch in ihrer Enzymausstattung [14 18] In

Langzeitexperimenten entwickelten auch sie sich zu Adenomen und Karzinomen

weiter

Die Karzinogenese wird als Mehrstufenmodell gesehen und besteht aus der Initiation

Promotion und Progression Der Initiation (Ausloumlsung) liegt eine genetische

Veraumlnderung zugrunde Die Zellen unterscheiden sich von ihrem umliegenden Gewebe

Im zweiten Schritt der Promotion (Foumlrderung) steht die Krebsentwicklung im

Vordergrund Die genetisch veraumlnderte Zelle erfaumlhrt einen ununterbrochenen

Wachstumsreiz und erkennt eigene Zellgrenzen nicht mehr an Diese Phase ist

reversibel

Einleitung

10

Die Progression (Steigerung) stellt die 3 Stufe dar Sie ist durch die eigentliche maligne

Transformation gekennzeichnet Die Zelle teilt sich ohne Unterbrechung und ist

immortal geworden Im Verlauf kommt es zu einer Entdifferenzierung und zur

Metastasenbildung [19]

Abbildung 3 Pankreasinseltransplantationsmodell bei diabetischen Ratten

(Skizze Prof Dr med Dombrowski)

Die Pankreasinseln (rote Dreiecke) gelangen uumlber den Pfortaderhauptast in Portalvenen der

Portalfelder (Blutfluss entlang der Pfeile) Ein lokaler Hyperinsulinismus entsteht im Abstromgebiet der

Transplantate (rote Pfeile) von der Azinuszone 1 in Richtung der Zone 3

13 Der Epidermal Growth Factor Receptor Transforming Growth Factor α

Die Epidermal Growth Factor- Rezeptoren (EGF-R) findet man in einer

unterschiedlichen Konzentration und Kombination in einer Vielzahl von Geweben

Epitheliale mesenchymale sowie neuronale Zellen sind in der Lage dieses

Einleitung

11

Transmembranmolekuumll zu exprimieren einzig die Zellen des haumlmatopoetischen

Systems zeigen keine EGF-R-Expression Durch die Stimulation des Rezeptors wird

eine Signalkaskade in Gang gesetzt die eine fundamentale Rolle in der Entwicklung

Proliferation und Differenzierung der Zellen spielt [20]

Der EGF-Rezeptor gehoumlrt zur Familie der ErbB-Proteine (s Abb 4) Ihnen gemeinsam

ist der dreiteilige Aufbau aus einer extrazellulaumlren Domaumlne mit der

Ligandenbindungsstelle einem transmembranen Segment und einer intrazellulaumlren

Tyrosinkinase [27] Liganden sind der Epidermal Growth Factor (EGF) sowie der

Transforming Growth Factor alpha (TGF-α) der eine groszlige Rolle in der

Hepatokarzinogenese spielt [28 29] Es konnte in verschiedenen Arbeiten gezeigt

werden dass es zu einer Uumlberexpression der TGF-α- und EGF- messenger RNA

(mRNA) in der zirrhotischen Leber und beim HCC kommt [23 24 25 26]

TGF-α wird von den Hepatozyten gebildet und fungiert als autokriner Faktor waumlhrend

der Regeneration der Leber [21 22] Im Falle einer Bindung kommt es zu einer

Rezeptordimerisierung mit anschlieszligender Autophosphorylierung spezifischer

Tyrosinreste Diese setzen weitere Bindungsstellen fuumlr Adapterproteine frei welche

Signalplattformen aufbauen an die weitere Effektormolekuumlle beziehungsweise Enzyme

binden koumlnnen (MAPK- den JanuskinaseSignal Transducers and Activators of

Transcription =JakSTAT- Signalweg oder den anti-apoptotischen Phosphoinositid-3-

Kinase (PI3-) Kinase-Weg ) [20]

Bereits 1979 konnte man im Tierversuch zeigen dass EGF Zellen stimuliert sodass

diese verstaumlrkt wachsen [30] Fehlen diese stimulatorischen Signale ist es gesunden

Zellen nicht moumlglich zu proliferieren Tumorzellen hingegen sind uumlberwiegend

unabhaumlngig von einer exogenen Wachstumsstimulation [31] Im HCC und in

bestimmten epithelialen Tumorerkrankungen werden erhoumlhte EGF-R-Spiegel gefunden

sowie teilweise auch mutierte hyperaktive Formen des EGF-R Dazu zaumlhlen zB nicht

kleinzellige Lungenkarzinome

Ein zweiter Weg die eigene Proliferation der Krebszellen anzutreiben ist die

Moumlglichkeit Wachstumsfaktoren zu synthetisieren Diesen Prozess findet man

beispielsweise in Glioblastomen und Sarkomen die Platet Derived Growth Factor

(PDGF) und TGF-a produzieren [32] Des Weiteren sind viele Krebszellen in der Lage

im Falle einer deregulierten Expression von Rezeptoren hypersensibel gegenuumlber

Wachstumsfaktoren zu sein Ein Beispiel hierfuumlr ist der HER2neu-Rezeptor der in

Mammakarzinomen uumlberexprimiert ist [33]

Einleitung

12

Die haumlufige Uumlberexpression in Korrelation mit einer schlechten Prognose macht den

EGF-R zu einem relevanten Zielprotein in der Tumortherapie [34]

Abbildung 4 Therapeutische Moumlglichkeiten der Inhibition des EGF-R und des

HER2neu-Rezeptors (Abb modifiziert nach Krejsa et al)

Diese Graphik verdeutlicht die Inhibition wichtiger Tyrosinkinasen aus der Familie der ErbB- Proteine

(EGF-R und HER2neu) welche in verschiedenen Tumorgeweben uumlberexprimiert sind Die Hemmung

erfolgt zB uumlber eine Ligandenbindung (Cetuximab) oder uumlber eine kompetitive Beeinflussung der

Tyrosinkinaseaktivitaumlt (Gefitinib) Durch die Beeintraumlchtigung der nachgeschalteten Signalkaskaden

wie beispielsweise die der Phosphoinositide 3- Kinase (PI3K) AKT und der Mitogen-activated protein

Kinase (MAPK) kann somit ein Einfluss auf die Angioneogenese und die Zellproliferation genommen

werden [ 35]

Einleitung

13

14 Gefitinib

Das niedermolekulare Chinazolinderivat Gefitinib (AstraZeneca Macclesfield UK)

gehoumlrt mit einer Masse von unter 600 Kilodalton zu den sogenannten bdquosmall

moleculesldquo Es wird oral verabreicht und inhibiert selektiv den EGF-R indem es die

nachgeschaltete Signaltransduktion durch die fehlende Autophosphorylierung

unterbindet [36 37 40] Dabei blockiert es die intrazellulaumlre Tyrosinkinase des EGF-R

indem es mit Adenosintriphosphat (ATP) um das katalytische Zentrum der

Bindungsstelle konkurriert [38] Dies ist moumlglich da Gefitinib dem ATP strukturell

aumlhnlich ist Durch die Blockierung der EGF-R-Aktivitaumlt konnte experimentell die HCC-

Entstehung in zirrhotischen Rattenlebern gemindert werden [41] Gefitinib findet

aktuell Anwendung in der Behandlung des nicht kleinzelligen Lungenkarzinoms mit

EGF-R-Uumlberexpression [42]

15 Fragestellung

Meist entstehen humane HCC innerhalb einer Leberzirrhose Jedoch koumlnnen hormonelle

Stimuli wie Oumlstrogene Androgene und Insulin ebenfalls Risikofaktoren fuumlr die

Entstehung hepatozellulaumlrer Tumoren sein ohne dass zuvor eine Leberzirrhose betsteht

[14 43 44]

Meiner experimentellen Arbeit liegt die metabolische (insulinvermittelte)

Hepatokarzinogenese zugrunde Erste Schritte der Krebsentstehung nach der

Inselzelltransplatation sind durch die lokale Insulinwirkung als Wachstumsstimulus

erklaumlrbar Durch das hohe Glukose- und Insulinangebot zeigten die Hepatozyten im

Abstromgebiet der Pankreasinseln eine vermehrte Glykogen- und Fettspeicherung und

schlieszliglich eine erhoumlhte Proliferationsaktivitaumlt

Weiterhin findet sich eine Uumlberexpression von EGF-R und TGF-α in diesen

praumlneoplastischen Herden nach Inselzelltransplantation Die Relevanz dieser

Heraufregulation fuumlr die insulininduzierte Hepatokarzinogenese konnte bisher aber noch

nicht geklaumlrt werden

In dieser Arbeit soll der Frage nachgegangen werden ob durch eine Hemmung des

EGF-R mittels Gefitinib die Entstehung insulininduzierter praumlneoplastischer Leberherde

verringert und die Fortentwicklung zu hepatozellulaumlren Tumoren gehemmt oder

Material und Methode

14

verlangsamt werden kann Da allerdings die Arbeit auf einen Beobachtungszeitraum

von 6 Monaten begrenzt ist wird somit der hauptsaumlchlich der Effekt auf die Initiation

und Promotion der Karzinogenese untersucht

2 Material und Methode

21 Die Versuchstiere und ihre Haltung

Als Versuchstiere dienten maumlnnliche Lewis-Ratten mit einem Koumlrpergewicht zwischen

180 und 220g welche von Harlan Winkelmann (Borchen Deutschland) bezogen

wurden Die Ratten wurden jeweils zu zweit in einem Kaumlfig (Makrolon Typ 3 Ebeco)

bei einer Zimmertemperatur von 20-22⁰ C und einem Tag-Nacht-Rhythmus von 12

Stunden gehalten Die Tiere hatten freien Zugang zu Futter und Leitungswasser

Die dieser Arbeit zu Grunde liegenden tierexperimentellen Untersuchungen wurden

beim Landesamt fuumlr Landwirtschaft Lebensmittelsicherheit und Fischerei

Mecklenburg-Vorpommern beantragt und von dieser gemaumlszlig sect 8 Abs 1 des

Tierschutzgesetzes genehmigt Die Durchfuumlhrung der hierzu erforderlichen Eingriffe

wurde mir gemaumlszlig sect 9 Abs 1 Satz 4 des Tierschutzgesetzes behoumlrdlich genehmigt

22 Versuchsgruppen (s auch Tab 1)

Hauptgruppe 1 8 maumlnnliche Ratten die einen Diabetes mellitus durch

Streptozotocininjektion entwickelt haben und denen portal-

embolisch Pankreasinseln transplantiert wurden In dieser

Gruppe erfolgte keine Gefitinibgabe Die Toumltung erfolgte nach 3

Wochen

Hauptgruppe 2 12 maumlnnliche Ratten die einen Diabetes mellitus durch

Streptozotocininjektion entwickelt haben und denen portal-

embolisch Pankreasinseln transplantiert wurden Diese Gruppe

erhielt zwei Wochen vor dem geplanten Toumltungszeitpunkt

Gefitinib taumlglich oral Die Toumltung erfolgte nach 3 Wochen

Hauptgruppe 3 10 maumlnnliche Ratten die einen Diabetes mellitus durch

Streptozotocininjektion entwickelt haben und denen portal-

Material und Methode

15

embolisch Pankreasinseln transplantiert wurden In dieser

Gruppe erfolgte keine Gefitinibgabe Die Toumltung erfolgte nach 6

Monaten

Hauptgruppe 4 14 maumlnnliche Ratten die einen Diabetes mellitus durch

Streptozotocininjektion entwickelt haben und denen portal-

embolisch Pankreasinseln transplantiert wurden Diese Gruppe

erhielt zwei Wochen vor dem geplanten Toumltungszeitpunkt

Gefitinib taumlglich oral Die Toumltung erfolgte nach 6 Monaten

Hauptgruppe 5 12 maumlnnliche Ratten die einen Diabetes mellitus durch

Streptozotocininjektion entwickelt haben und denen portal-

embolisch Pankreasinseln transplantiert wurden Diese Gruppe

erhielt drei Monate vor dem geplanten Toumltungszeitpunkt

Gefitinib taumlglich oral Die Toumltung erfolgte nach 6 Monaten

Kontrollgruppe 1 10 maumlnnliche Ratten die keinen Diabetes mellitus haben und

nicht transplantiert wurden In dieser Gruppe erfolgte keine

Gefitinibgabe Die Toumltung erfolgte nach 3 Wochen

Kontrollgruppe 2 10 maumlnnliche Ratten die keinen Diabetes mellitus haben und

nicht transplantiert wurden Diese Gruppe erhielt zwei Wochen

vor dem geplanten Toumltungszeitpunkt Gefitinib taumlglich oral

appliziert Die Toumltung erfolgte nach 3 Wochen

Kontrollgruppe 3 11 maumlnnliche Ratten die keinen Diabetes mellitus haben und

nicht transplantiert wurden In dieser Gruppe erfolgte keine

Gefitinibgabe Die Toumltung erfolgte nach 6 Monaten

Kontrollgruppe 4 10 maumlnnliche Ratten die keinen Diabetes mellitus haben und

nicht transplantiert wurden Diese Gruppe erhielt zwei Wochen

vor dem geplanten Toumltungszeitpunkt Gefitinib taumlglich oral

appliziert Die Toumltung erfolgte nach 6 Monaten

Kontrollgruppe 5 10 maumlnnliche Ratten die keinen Diabetes mellitus haben und

nicht transplantiert wurden Diese Gruppe erhielt drei Monate

vor dem geplanten Toumltungszeitpunkt Gefitinib taumlglich oral

appliziert Die Toumltung erfolgte nach 6 Monaten

Material und Methode

16

Tabelle 1 Schematische Darstellung des Versuchsaufbaus der Haupt- und

Kontrollgruppen

Wochen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

Hauptgruppe 1

Hauptgruppe 2

Hauptgruppe 3

Hauptgruppe 4

Hauptgruppe 5

Kontrollgruppe 1

Kontrollgruppe 2

Kontrollgruppe 3

Kontrollgruppe 4

Kontrollgruppe 5

Gefitinib fuumlr 2 Wochen 20mgkg 3 Monate 10mgkg

23 Applikation von Gefitinib

Uumlber zwei Wochen wurde per Schlundsonde Gefitinib in einer Dosierung von 20mgkg

Koumlrpergewicht oral gegeben Durch die bei den Versuchstieren beobachtete Toxizitaumlt

wurde die Dosierung ab einer Applikationsdauer von 3 Monaten entsprechend

angepasst (10mgkg Koumlrpergewicht)

24 Streptozotocingabe und Blutglukosemessung

Streptozotocin wurde einmalig gewichtsadaptiert mit einer Dosis von 80mg kg

Koumlrpergewicht subcutan injiziert Die erste Blutglukosemessung erfolgte am dritten Tag

nach der Streptozotocingabe und wurde mit dem Messgeraumlt und Teststreifen von

ACCU-CHEKreg durchgefuumlhrt Ab einem Wert von 167 mmolL bzw 300mgdL

Glukose galten die Ratten als hyperglykaumlmisch und diabetisch Wurde dieser

Schwellenwert nicht erreicht wurden die Ratten vom Experiment ausgeschlossen Die

Blutentnahme erfolgte aus der Schwanzspitze der Tiere Weitere Blutglukose- und

Gewichtsbestimmungen erfolgten am Tag der Transplantation sowie am ersten dritten

und achten postoperativen Tag danach monatlich

Material und Methode

17

25 Inseltransplantation

251 Praumlparation der Pankreasinseln

Die Pankreasinseln wurden aus gesunden Spendertieren der gleichen Zuchtlinie

gewonnen Diese Tiere wurden mit einem Gemisch aus Ketamin (100mgkg

Koumlrpergewicht) und Xylazin (4mgkg Koumlrpergewicht) nach intraperitonealer

Applikation narkotisiert Nach der Eroumlffnung des Abdomens wurde das Darmgekroumlse

seitlich verlagert Die freigelegte Aorta abdominalis wurde mit einer Kanuumlle (07mm)

punktiert und mit einem Gemisch aus isotoner Kochsalz (NaCl)- Loumlsung (09ig) und

Neutralrot (100mgL) retrograd mit ca 150- 200ml perfundiert Die Vena cava inferior

wurde zur Herstellung eines offenen Kreislaufs eroumlffnet Waumlhrend des Spuumllvorgangs

faumlrbte sich das Pankreas rosa und die Pankreasinseln intensiv rot an Somit konnte man

das Gewebe gezielt explantieren Das Pankreasgewebe von drei Spendertieren wurde in

Hanksloumlsung (pH 72 Hanksrsquo Balanced Salt Solution ohne NaHCO3 mit Phenolrot 10

pH 72 Biochrom AG) gesammelt und anschlieszligend mit Scherenschlaumlgen

zerkleinert Nach der Praumlparation wurde das Gewebe zusammen mit 5ml Hanksloumlsung

21mg Albumin und 45mg Kollagenase im Waumlrmeschrank auf einem Magnetruumlhrer bei

etwa 365⁰C fuumlr ca zehn Minuten verdaut Der genaue Zeitpunkt der Beendigung wurde

nach visueller Pruumlfung des Homogenisats festgelegt Im Anschluss daran wurde das

Gemisch in Zentrifugenroumlhrchen aufgeteilt die mit eiskalter Hanksloumlsung gefuumlllt waren

um die Kollagenaseaktivitaumlt zu stoppen und kraumlftig durchmischt Nach der

Sedimentation wurde der Uumlberstand abpipettiert und verworfen das Sediment mit

frischer Hanksloumlsung aufgefuumlllt und wiederum durchmischt Dieser Waschvorgang

wurde mindestens viermal wiederholt um die Kollagenase und die Zellfragmente zu

entfernen Somit wurden die durch das Neutralrot angefaumlrbten Pankreasinseln vom

restlichen Pankreasgewebe getrennt Unter dem Stereomikroskop wurden die

kirschroten Inseln mit Hilfe von Glaspipetten aufgesammelt und in einem separaten mit

Hanksloumlsung gefuumlllten Reagenzglas kollektiert Pro Tier wurden 400 bis 450

Pankreasinseln gesammelt und mit 05ml Hanksloumlsung in einer Spritze aufgeschwemmt

und transplantiert

Material und Methode

18

252 Intrahepatische Transplantation

Kurz vor der geplanten Transplantation wurde das Gewicht und die

Blutglukosekonzentration der Tiere bestimmt Um eine ausreichende Narkose zu

erlangen wurde den Tieren gewichtsadaptiert ein Gemisch aus Ketamin (80mgkg

Koumlrpergewicht) und Xylazin (4mgkg Koumlrpergewicht) intraperitoneal appliziert Nach

der Rasur des Operationsfeldes wurden die Tiere auf einen Operationstisch fuumlr Ratten

fixiert und das Operationsfeld mit 90igem Alkohol desinfiziert Die Laparatomie

erfolgte vom Sternum bis zur Linea alba Insgesamt wurde das Abdomen auf einer

Strecke von drei Zentimetern eroumlffnet und mit einem Lochtuch abgedeckt Das

Darmkonvolut wurde nach extraabdominal verlagert und mit einer warmen NaCl-

getraumlnkten Kompresse vor dem Austrocknen geschuumltzt Die Vena portae wurde

dargestellt und der Ast der den linken Leberlappen und die linke Haumllfte des

Mittellappens versorgt wurde kurzzeitig mit einer Gefaumlszligklemme abgeklemmt Die

zuvor gewonnenen Pankreasinseln wurden in einer 1ml Tuberkulinspritze zusammen

mit 05ml Hanksloumlsung aufgezogen die mit einer 05mm durchmessenden Kanuumlle

versehen war Damit wurde die Pfortader punktiert und die Loumlsung in den rechten Teil

der Leber (dh in den rechten Leberlappen in die rechte Haumllfte des Mittellappens in

den Processus caudatus und die Processus papillares) geschwemmt Die linke

Leberhaumllfte also der linke Leberlappen und die linke Haumllfte des Mittellappens blieben

frei von Transplantaten Die Gefaumlszligklemme wurde sofort nach der Transplantation

entfernt sodass die Abklemmzeit nicht mehr als 1 Minute betrug Nach Entfernen der

Punktionskanuumlle erfolgte die manuelle Druckkompression der Vena portae fuumlr ca zwei

bis drei Minuten um die Blutung zu stillen und im Anschluss das Entfernen der

Kompresse und das Reponieren des Darmkonvoluts Die Bauchdecke wurde mit einer

fortlaufenden Naht verschlossen und die Haut anschlieszligend geklammert Am Ende

erfolgte erneut eine Desinfektion der Wunde Postoperativ wurden die Tiere bis zum

Erwachen beobachtet Insgesamt dauerte die Narkose nicht laumlnger als 20 Minuten

Material und Methode

19

26 Praumlparation der Lebern

261 Markierung proliferierender Zellen

Die Bromdesoxyuridin (BrdU)-Applikation erfolgte bei der Haumllfte der Tiere einer

Gruppe eine Stunde vor dem Toumlten Dazu wurde 20mg BrdU in 2ml Kochsalz aufgeloumlst

und jeweils 1ml intraperitoneal und subkutan injiziert Um laumlngerfristige

Proliferationssteigerungen erkennen zu koumlnnen wurde der anderen Haumllfte der Tiere

BrdU mittels einer osmotischen Minipumpe uumlber einen Zeitraum von sieben Tagen vor

dem Toumltungszeitpunkt appliziert Dazu wurde die doppelte Dosis ebenfalls in 2ml

Kochsalzloumlsung aufgeloumlst und in die Pumpen gespritzt die ihren Inhalt gleichmaumlszligig an

die Umgebung abgaben sodass sich eine Tagesdosis von 572mg ergab Diese Pumpen

wurden den mit Ether-betaumlubten Ratten subkutan zwischen den Schulterblaumlttern

implantiert und der Hautschnitt mit Klammern versorgt BrdU wird von den

proliferierenden Zellen aufgenommen und in die neu synthetisierte DNA eingebaut Der

immunhistochemische Nachweis von BrdU erfolgt dann mit Hilfe eines

Primaumlrantikoumlrpers (s 271)

262 Probengewinnung und Gewebspraumlparation

Die Tiere wurden mit einer Uumlberdosis Ketamin (100mg kg Koumlrpergewicht) und

Xylazin (4mgkg Koumlrpergewicht) narkotisiert Das Abdomen wurde durch eine mediane

Laparotomie eroumlffnet und die Aorta abdominalis nach extraabdomineller Verlagerung

des Darmkonvoluts dargestellt Diese wurde mit einer Flexuumlle (22G) kanuumlliert Dadurch

konnten 5ml Blut in einer 5ml Spritze abgezogen werden Das Blut wurde zur

Serumgewinnung fuumlr 10 Minuten in einem Gerinnungsroumlhrchen zentrifugiert Das

Serumroumlhrchen wurde in einem Behaumllter mit fluumlssigem Stickstoff tiefgefroren und bei

-80⁰C gelagert Die liegende Flexuumlle wurde mit Klemmen in der Aorta abdominalis

fixiert Danach wurde der Blutkreislauf mit 200ml Spuumllloumlsung (Ringerloumlsung 4

Dextran 05 Procain pH 74) gespuumllt um das Blut aus den Gefaumlszligen zu entfernen

Dabei wurde ein offener Kreislauf geschaffen in dem die Vena cava inferior unterhalb

des Zwerchfells mit einer spitzen Schere durchtrennt wurde

Material und Methode

20

Nach Abklemmen der zufuumlhrenden Gefaumlszlige wurde der Mittellappen der Leber abgesetzt

und in einen linken und rechten Anteil getrennt Beide Mittellappenstuumlcke wurden in

2mm breite Stuumlcke geschnitten auf entsprechend gekennzeichnetes Filterpapier

gegeben und uumlber Methylbutan in fluumlssigem Stickstoff kryokonserviert Die rechte

Niere wurde nach dem Abklemmen der zufuumlhrenden Gefaumlszlige halbiert und ebenfalls in

Methylbutan eingefroren Die Lagerung der beiden Gewebe erfolgte bei -80⁰C

Im Anschluss wurde die Spuumllloumlsung durch eine Fixierloumlsung (3 Paraformaldehyd

05 Glutaraldehyd 4 Dextran) ersetzt Nach etwa 5 Minuten war eine gleichmaumlszligige

Perfusionsfixation erreicht sodass auch das restliche Lebergewebe sowie Schilddruumlse

linke Niere ein etwa 2cm langes Duumlnndarmsegment Gehirn und Hypophyse in Nachfix

(3 Paraformaldehyd) aufbewahrt werden konnte Herz Lunge Pankreas Milz und

Hoden wurden in 4igem Formaldehyd konserviert Der Zuschnitt der entnommenen

Organe erfolgte nach einer weiteren mindestens 24 stuumlndigen Fixierung Die gewonnene

Organe in einer aufsteigenden Alkoholreihe entwaumlssert und dann in Paraffin eingebettet

Von den Paraffinbloumlcken wurden 1-2microm dicke Serien der Lebern gefertigt

27 Morphologische Untersuchungen

Die transplantierten Pankreasinseln konnten mikroskopisch vom umgebenen

Lebergewebe sehr gut abgegrenzt werden Wie auch schon in der Abbildung 1

beschrieben fanden wir die Inseln innerhalb kleiner Pfortaderaumlste in der Mitte eines

Leberazinus (siehe auch Abb 9 A) Neben den Standardfaumlrbungen Haumlmatoxylin und

Eosin und der Periodsaumlure- Schiff- Reaktion wurden zusaumltzliche immunhistochemische

Reaktionen durchgefuumlhrt

Material und Methode

21

271 Protokolle der Immunhistochemie (BrdU)

- Paraffinschnitte 2microm Trocknung uumlber Nacht bei 60 Grad

- Antikoumlrper BrdU verduumlnnt mit Antikoumlrper- Verduumlnnungsloumlsung Fa Leica

(REFAR9352) HPLC minimum 99HPLC Sigma

ABC-Methode

1 Kochen des entparaffinierten Schnittes in Citratpuffer (Merck Darmstadt) (pH6)

im Schnellkochtopf uumlber 45 Minuten

2 Andauung durch 01ige Protease (Sigma Hamburg) 10 Minuten 37degC

3 Waschung mit TRIS-Puffer (Merck Darmstadt)

4 Kochen des Schnittes bei 70degC fuumlr 60 Minuten in 95igem Formamid (Roth

Karlsruhe)

5 Waschung mit TRIS-Puffer

6 Inkubation in 3iger Wasserstoffperoxidloumlsung (DAKO Hamburg) 30

Minuten

7 Inkubation in 20iger Schweinenormalserum (DAKO Hamburg) verduumlnnt mit

TRIS-Puffer

8 Inkubation mit dem gegen BrdU gerichteten Primaumlrantikoumlrper (150 Verduumlnnung

mit Antibody-Diluent beides DAKO Hamburg) uumlber Nacht

9 Weiterbehandlung mit LSAB+ Kits (DAKO Hamburg)

10 Waschung mit TRIS-Puffer

11 Inkubation mit biotinylierten Sekundaumlrantikoumlrpern (biotinylierter antiMaus IgG

DAKO LSAB+ Kit Peroxydase)

12 Waschung mit TRIS-Puffer

13 Zugabe von Streptavidin Peroxydase fuumlr 30 Minuten

14 Waschung mit TRIS-Puffer

15 Inkubation mit dem Farbstoff 10 Minuten

16 Unterbrechung der Reaktion durch vorsichtige Spuumllung mit Aqua destillata

17 PAS- bzw HE-Faumlrbung

18 Eindeckung (mit Roti Histokit Fa Rote)

Material und Methode

22

272 Protokolle der Immunhistochemie (TGF-α)

- Paraffinschnitte 2microm Trocknung uumlber Nacht bei 60 Grad

- Antikoumlrper TGFa Fa Calbiochem Konzentration 1100 verduumlnnt mit

Antikoumlrper-Verduumlnnungsloumlsung Fa Leica (REFAR9352)

Bearbeitung

1 Entparaffinierung uumlber Automaten mit Bond Dewax Solution (REF 35606)

2 Hitzevorbehandlung im Automaten pH 60

3 Peroxidase Blocking (im Nachweissystem REF DS9800) bdquoPolymer Refine

DABldquo dFaLeica) fuumlr 10 Minuten

4 Inkubation mit Primaumlr-AK fuumlr 60 Minuten

5 Post Primary (im Nachweissystem dFaLeica) fuumlr 10min

6 Polymer (Nachweissystem) 30 Minuten

7 DAB (33-Diaminobenzidin) Nachweissystem 20 Minuten

8 Gegenfaumlrbung mit Haumlmalaun (Nachweissystem) 8 min

9 Entwaumlssern in aufsteigender Alkoholreihe gefolgt von Xylol

10 Eindecken mit Roti-Histokit (FaRoth)

Material und Methode

23

273 Protokolle der Immunhistochemie (EGF-R)

- Paraffinschnitte 2microm Trocknung uumlber Nacht bei 60 Grad

- Antikoumlrper EGFR Fa Leica Konzentration 150 verduumlnnt mit Antikoumlrper-

Verduumlnnungsloumlsung Fa Leica (REFAR9352)

Bearbeitung

1 Bearbeitung im Vollautomat der Fa Leica bdquoBOND Max

2 Entparaffinierung uumlber Automaten mit Bond Dewax Solution (REF 35606)

3 Hitzevorbehandlung im Automaten pH 90

4 Peroxidase Blocking (im Nachweissystem REF DS9800) bdquoPolymer Refine

DABldquo d Fa Leica) fuumlr 10 Minuten

5 Inkubation mit Primaumlr-AK fuumlr 60 Minuten

6 Post Primary (im Nachweissystem d Fa Leica) fuumlr 10 Minuten

7 Polymer (Nachweissystem) 30 Minuten

8 DAB (33-Diaminobenzidin) Nachweissystem 20 Minuten

9 Gegenfaumlrbung mit Haumlmalaun (Nachweissystem) 8 min

10 Entwaumlssern in aufsteigender Alkoholreihe gefolgt von Xylol

11 Eindecken mit Roti-Histokit (Fa Roth)

Material und Methode

24

274 Protokolle der Immunhistochemie (Insulin)

- Paraffinschnitte 2microm Trocknung uumlber Nacht bei 60 Grad

- Antikoumlrper Insulin (Fa Leica Menarini Konzentration 1300 verduumlnnt mit

Antikoumlrper- Verduumlnnungsloumlsung Fa Leica (REFAR9352)

- Vollautomat der Fa Leica bdquoBOND Maxldquo

Bearbeitung

1 Entparaffinierung uumlber Automaten mit Bond Dewax Solution (REF 35606)

2 Peroxidase Blocking (im Nachweissystem REF DS9800) bdquoPolymer Refine

DABldquo d Fa Leica) fuumlr 5 min

3 Inkubation mit Primaumlr-AK fuumlr 18 Minuten

4 Post Primary (im Nachweissystem dFaLeica) fuumlr 7 Minuten

5 Polymer (Nachweissystem) 8 min

6 DAB (33-Diaminobenzidin) Nachweissystem 7 Minuten

7 Gegenfaumlrbung mit Haumlmalaun (Nachweissystem) 2 Minuten

8 Entwaumlssern in aufsteigender Alkoholreihe gefolgt von Xylol

9 Eindecken mit Roti-Histokit (Fa Roth)

Material und Methode

25

28 Proliferationsaktivitaumlt

Die morphometrische Auszaumlhlung der Proliferationsaktivitaumlt erfolgte mit dem

Mikroskop (Nikon ECLIPSE Ni) einer Kamera (Nikon digital sight ds-2Mv) dem

Softwareprogramm (Nis- Elements imaging software BR) und einem Gitternetz

(Methode nach Weibel) [45]

Mit Hilfe des BrdU- Labeling-Index (BrdU-LI) konnte die Proliferationsaktivitaumlt der

verschiedenen Versuchsgruppen verglichen werden da dieser den Anteil BrdU-

positiver Hepatozytenkerne in Prozent angibt (vergleiche Abb 8) Er wurde bei den

Tieren der Hauptgruppen 1-5 sowie der Kontrollgruppen 1-5 die uumlber 7 Tage BrdU

uumlber eine osmotische Pumpe (Fa Alzet Modell 2ML1) erhielten bestimmt Gezaumlhlt

wurden die Hepatozytenkerne in den praumlneoplastischen Herden (nur Versuchsgruppen)

und im Normalgewebe (je 2000 Hepatozytenkerne pro Tier der Versuchs- und

Kontrollgruppen)

29 Statistische Auswertung

Die Haupt- und Kontrollgruppen wurden hinsichtlich der Gewichtsentwicklung und

Blutzuckerwerte verglichen Zudem erfolgte ein intraindividueller Vergleich (gepaart)

der Proliferationsaktiviaumlt der Herde und des Normalgewebes in den Hauptgruppen und

der interindividuelle Vergleich (ungepaart) mit dem Normalgewebe der

Kontrollgruppen Es wurde jeweils der Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test (Microsoft

Excel 2003 Redmond USA) verwendet Unterschiede wurden als signifikant

akzeptiert falls die Irrtumswahrscheinlichkeit p unter 005 lag

Ergebnisse

26

3 Ergebnisse

31 Gewichtsentwicklung

In allen Hauptgruppen konnte nach der Transplantation eine Gewichtsreduktion

nachgewiesen werden Im Durchschnitt kam es zu einer initialen Abnahme von 172

Im Verlauf kam es zu einer Erholung der Tiere mit einer Gewichtszunahme um

durchschnittlich 042 Die Hauptgruppen 1 (3 Wochen) und 3 (6 Monate) jeweils

ohne Gefitinib zeigten dies am deutlichsten (49 Gewichtsabnahme innerhalb einer

Woche nach Transplantation) Die Hauptgruppe 1 gewann danach das 106fache und die

Hauptgruppe 3 das 108fache an Gewicht Statistisch signifikante Unterschiede lieszligen

sich zwischen den jeweiligen Haupt- und Kontrollgruppen feststellen (Tab 2 und

Abb5) Hier sahen wir bei den transplantierten diabetischen Tieren der Hauptgruppen

insgesamt einen kleineren Gewichtszuwachs als bei den Kontrolltieren

In den Kontrollgruppen hingegen konnte man eine stete Gewichtszunahme beobachten

(Tab 3 und Abb 6) Durchschnittlich kam es zu einem Gewichtszuwachs bis zum

15fachen Die Unterschiede zwischen den Kontrollgruppen 1 (3 Wochen) und 2 (3

Wochen 2 Wochen Gefitinib) zeigte einen statistisch signifikanten Unterschied Im

Durchschnitt nahm die Kontrollgruppe 1 das 129fache und die Kontrollgruppe 2 das

118fache zu

Einen signifikanten Unterschied konnten wir ebenfalls in den Gruppen 3 (6 Monate)

und 4 (6 Monate 2 Wochen Gefitinib) sowie 4 (6 Monate 2 Wochen Gefitinib) und 5

(6Monate 3 Monate Gefitinib) beobachten In der Kontrollgruppe 3 verzeichneten wir

den groumlszligten Gewichtszuwachs (171fache) Die Kontrollgruppe 4 (145fache) nahm

weniger zu als die Kontrollgruppe 5 (165fache) zu

Ergebnisse

27

Tabelle 2 Gewichtsentwicklung der Hauptgruppen 1-5

HG1 (n=8) HG2 (n=12) HG3 (n=11) HG4 (n=13) HG5 (n=14)

MW 1056 1009 1081 0984 0983

SEM 0009 0004 0033 0010 0012

Test nsa ns

b ns

c ns

d

lt 0001e 0001

f lt 0001

g lt 0001

h lt 0001

i

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM Standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (plt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabelle 3 Gewichtsentwicklung der Kontrollgruppen 1-5

KG1 (n=10) KG2 (n=10) KG3 (n=11) KG4 (n=10) KG5 (n=10)

MW 1288 1179 1706 1445 1649

SEM 0010 0011 0023 0024 0017

Test 0029a 0025

b 0043

c ns

d

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM Standard error of the mean ns nicht signifikant KG Kontrollgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (plt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Ergebnisse

28

Startpunkte Gefitinibgabe

Abbildung 5 Gewichtsentwicklung der Hauptgruppen

In den Hauptgruppen verzeichneten wir eine voruumlbergehende Gewichtsabnahme nach der

Transplantation Nach Erholung konnten wir eine leichte Gewichtszunahme beobachten

Startpunkte Gefitinibgabe

Abbildung 6 Gewichtsentwicklung der Kontrollgruppen

In den Kontrollgruppen konnten wir eine stete Gewichtszunahme verzeichnen (ca das 15-fache vom

Startgewicht)

Ergebnisse

29

32 Blutglukosedaten

Nach erfolgreicher Streptozotocingabe stiegen die Blutglukosewerte aller

Hauptgruppentiere auf Werte uumlber 167 mmolL bzw 300mgL In allen Gruppen lagen

die Durchschnittswerte post transplantationem zwischen 160 mmolL und 276mmolL

waumlhrend des gesamten Versuches Am Toumltungstag lag der Blutzucker durchschnittlich

bei 243mmolL Der nach der Transplantation nachgewiesene Blutglukoseabfall war in

allen Hauptgruppen zu verzeichnen (im Durchschnitt 123) Im Verlauf stiegen die

Werte konsekutiv wieder an Signifikante Unterschiede gab es nicht Verglichen mit den

normoglykaumlmen Kontrollgruppen war ein signifikanter Unterschied zu den

Hauptgruppentieren auf Grund der diabetischen Stoffwechsellage zu ermitteln (Tab 4

Abb 7)

In den Kontrollgruppen lag der Durchschnittswert aller Blutglukosewerte bei

54mmolL (plusmn 09mmolL) Blutzuckerschwankungen als Folge der Gefitinibgabe

konnten nicht nachgewiesen werden Ein signifikanter Unterschied ergab sich zwischen

den Kontrollgruppen 3 (6 Monate) welche einen Blutzuckerwert um 497mmoll hatten

und 5 (6 Monate 3 Monate Gefitinib) welchen einen Blutzuckerwert um 449mmoll

hatten (Tab 5 Abb 8)

Tabelle 4 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Hauptgruppen 1-5

HG1 (n=8) HG2 (n=12) HG3 (n=11) HG4 (n=13) HG5 (n=14)

MW 23088 23075 23456 26700 25591

SEM 0795 1070 3487 1108 1505

Test nsa ns

b ns

c ns

d

Test lt0001e lt0001

f 0001

g lt0001

h lt0001

i

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM Standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

Ergebnisse

30

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabelle 5 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Kontrollgruppen 1-5

KG1 (n=10) KG2 (n=10) KG3 (n=11) KG4 (n=10) KG5(n=10)

MW 5530 6320 4973 4830 4490

SEM 0281 0541 0160 0293 0091

Test nsa ns

b ns

c 0019

d

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM Standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Ergebnisse

31

Startpunkte Gefitinibgabe

Abbildung 7 Blutglukoseentwicklung der Hauptgruppen

Post transplantationem kam es in allen Gruppen zu einem Blutglukoseabfall Im Verlauf stiegen die

Werte konsekutiv wieder an

Startpunkte Gefitinibgabe

Abbildung 8 Blutglukoseentwicklung der Kontrollgruppen

Die Blutglukosewerte der nicht transplantierten Tiere lagen im Durchschnitt bei 54mmolL (plusmn

09mmolL) Blutzuckerschwankungen als Folge der Gefitinibgabe konnten nicht nachgewiesen werden

Ergebnisse

32

33 Praumlneoplastische Leberherde

Nach erfolgreicher Transplantation der Pankreasinseln entstanden bei allen

Hauptgruppen im Abstromgebiet der Inseln klarzellige Veraumlnderungen der Hepatozyten

in den Azinuszonen 1 und 2 (s Abb 9) Diese Foci of alterated hepatocytes zeigten wie

in den vorangegangenen Experimenten eine vermehrte Glykogenspeicherung welche

mit Hilfe der PAS- Reaktion verdeutlicht werden kann (s Abb 10) Des weiteren fand

sich in den Glykogenspeicherherden eine Uumlberexpression des EGF-R und von TGFα im

Vergleich zum extrafokalen Lebergewebe (Abb 13 und 14)

34 Proliferationsaktivitaumlt

Die Proliferationsaktivitaumlt der einzelnen Gruppen wurde anhand des BrdU-Labeling-

Index bestimmt Ein Vergleich der Indices erfolgte intra- und interindividuell (Tabellen

6 bis 8) Die Proliferation betrug im Normalgewebe der Hauptgruppe 1 (3 Wochen) im

Durchschnitt 35 plusmn 0764 In der Hauptgruppe 2 (3 Wochen 2 Wochen Gefitinib) war

sie deutlich geringer und lag bei 125 plusmn 0256

Die Proliferationsaktivitaumlt in den praumlneoplastischen Herden wurde nach 2 Wochen

Gefitinibgabe halbiert (HG 1 vs HG2 107 plusmn 0996 vs 57 plusmn 049) Im

intraindividuellen Vergleich der Hauptgruppe 2 war die Proliferationsaktivitaumlt der

Herde im Vergleich zum Normalgewebe um etwa das 3-fache erhoumlht (Herde vs

Normalgewebe 574 plusmn 049 vs 125 plusmn 026)

Im Normalgewebe der Hauptgruppen 3-5 (vgl Tab7 6 Monate 6 Monate 2 Wochen

Gefitinib 6 Monate 3 Monate Gefitinib) war die Proliferation im Mittel jeweils

geringer als in den Herden (12 plusmn 0075 06 plusmn 0031 und 07 plusmn 0036 vs 61 plusmn

0437 23 plusmn 0131 und 35 plusmn 0223) Dieser Unterschied war in allen drei Gruppen

signifikant Des Weiteren ergab sich ein signifikanter Unterschied zwischen den

Hauptgruppen 3 und 4 Die Proliferationsaktivitaumlt war in der HG 4 (also nach 2-

woumlchiger Gefitinibgabe im Vergleich zur HG 3 (ohne Gefitinibgabe) sowohl im Herd-

als auch im Normalgewebe etwa halbiert (Normalgewebe HG 3 vs HG 4 12 plusmn 0075

vs 06 plusmn 0031 Herdgewebe HG 3 vs HG 4 61 plusmn0437 vs 23 plusmn 0131)

Ergebnisse

33

Bei den Kontrollgruppen 1-4 zeigten sich im Vergleich zum Normalgewebe der

Hauptgruppen erhoumlhte Proliferationsaktivitaumlten im Lebergewebe in den Gruppen 1

(44 plusmn 0595 3 Wochen) und 2 (29 plusmn 0441 3 Wochen 2 Wochen Gefitinib) Diese

waren bei den 6- Monats- Kontrolltieren geringer (KG 345 15 plusmn 0097 06 plusmn

016 09 plusmn 006) Verglichen mit dem Normalgewebe der Hauptgruppen waren die

Proliferationsaktivitaumlten der Kontrolltiere bis auf KG 4 (6 Monate) erhoumlht

Tabelle 6 BrdU-Labeling-Index der Hauptgruppen 1-2

HG1 HG2

Normalgewebe Herde Normalgewebe Herde

Tier 1 35 165 255 604

Tier 2 775 856 065 429

Tier 3 085 771 155 839

Tier 4 18 1004 025 422

MW 3475 10703 1250 5735

SEM 0764 0996 0256 0490

Test(a) 0030 0011

Test(b) nsa ns

b

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

Test(a)

Vergleich zwischen Normalgewebe und Herde der jeweiligen Hauptgruppe

Test(b)

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2 (Normalgewebe)

b Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2 (Herde)

Ergebnisse

34

Tabelle 7 BrdU-Labeling-Index der Hauptgruppen 3-5

HG3 HG4 HG5

Normalgewebe Herde Normalgewebe Herde Normalgewebe Herde

Tier 1 07 293 055 168 06 442

Tier 2 135 83 04 14 08 335

Tier 3 09 478 08 288 065 315

Tier 4 165 683 045 333 1 126

Tier 5 125 748 055 264 045 515

Tier 6 085 169 095 394

MW 1170 6064 0600 2270 0742 3545

SE 0075 0437 0031 0131 0036 0223

Test(a) 0004 0004 0006

Test(b) 0023a 0015

b ns

c ns

d ns

e ns

f

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

Test(a)

Vergleich zwischen Normalgewebe und Herde der jeweiligen Hauptgruppe

Test(b)

a Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4 (Normalgewebe)

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4 (Herde)

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5 (Normalgewebe)

d Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5 (Herde)

e Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5 (Normalgewebe)

f Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5 (Herde)

Ergebnisse

35

Tabelle 8 BrdU-Labeling-Index der Kontrollgruppen 1-5

KG 1 KG 2 KG 3 KG 4 KG 5

Tier 1 71 165 114 054 069

Tier 2 285 38 216 073 079

Tier 3 26 5 186 087 116

Tier 4 815 13 117 049 059

Tier 5 15 113 034 128

MW 4440 2938 1492 0594 0902

SEM 0595 0441 0097 0160 0060

Test(a) ns a 0011

b ns

c ns

d

Test(b) 0044 ns 0008 0003 0004

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

Test(a)

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Test(b)

Vergleich zwischen den jeweiligen Haupt- und Kontrollgruppen

Ergebnisse

36

35 Abbildungen

Abb 9 Immunhistochemische Darstellung von Insulin in den transplantierten

Pankreasinseln

Vitale angewachsene Pankreasinseln in einem Pfortaderast eines Portaltraktes nach intraportaler

Transplantation und umgebene klarzellige Veraumlnderungen der Hepatozyten im Abstromgebiet Mit dem

Antikoumlrper gegen Insulin lassen sich szlig-Zellen der transplantierten Inseln nachweisen deren Zytoplasma

spezifisch angefaumlrbt wird (Laumlnge der unteren Bildkante A761 microm B 435microm)

A

B

Ergebnisse

37

Abb 10 Glykogenspeicherherd (6 Mon nach Transplantation) in der PAS-

Reaktion

Leberherd 6 Monate nach Transplantation mit typischen Lebergewebsveraumlnderungen (in der unteren

Abbildung vergroumlszligert) Praumlneoplastische hepatozellulaumlre Laumlsionen sogenannte foci of altered

hepatocytes (FAH) mit vermehrter Glykogenspeicherung im Vergleich zum umgebenen Lebergewebe

dargestellt in der PAS- Reaktion (Laumlnge der unteren Bildkante A1740microm B 870microm)

B

A

Ergebnisse

38

Abb 11 Glykogenspeicherherde in der PAS-Reaktion

Man erkennt in der PAS-Reaktion eine kraumlftige Violettfaumlrbung der Herde gegenuumlber dem Normalgewebe

Die Transplantation von Pankreasinseln fuumlhrte bei den diabetischen Tieren zu glykogenspeichernden

Herden im Abstromgebiet der Transplantate und auch bei Ratten die Gefitinib erhielten Die

Abbildungen zeigen die Herde in verschiedenen Vergroumlszligerungen der Hauptgruppe 5 (6 Monate 3

Monate Gefitinib) (Laumlnge der unteren Bildkante A E870microm B F 435microm CD 217microm)

B A

F E

C D

Ergebnisse

39

Abbildung 13 Immunhistochemische Darstellung von TGF-α

Beispiel der immunhistochemischen Darstellung von TGF-α in einem hellzelligen Leberherd (6 Monate

nach Transplantation ohne Gefitinibgabe) Man sieht eine maumlszligige Braunfaumlrbung des Zytoplasmas und

der Zellmembran der Hepatozyten der Leberherde im Vergleich zum umgebenden Normalgewebe

entsprechend einer Uumlberexpression von TGFα innerhalb des Leberherdes

(Laumlnge der unteren Bildkante A1740microm B 870microm)

B

A

Ergebnisse

40

Abbildung 14 Immunhistochemische Darstellung von EGF-R

Beispiel einer immunhistochemischen Darstellung des EGF-R in einem hellzelligen Leberherd(6 Monate

nach Transplantation ohne Gefitinibgabe) Im Vergleich zum Normalgewebe findet man eine etwas

kraumlftigere membranstaumlndige Braunfaumlrbung der Hepatozyten im Herdgewebe entsprechend einer leichten

Uumlberexpression des EGFR in den Leberherden (Laumlnge der unteren Bildkante A1740microm B 870microm)

A

B

Ergebnisse

41

Abbildung 15 Immunhistochemische Darstellung BrdU-markierter Hepatozyten

Dunkelbraun gefaumlrbte Zellkerne markieren Hepatozyten die sich im Proliferationszyklus befinden Das

umliegende Normalgewebe zeigt im Vergleich zum Herdgewebe eine deutlich geringere

Proliferationsaktivitaumlt BrdU wurde mittels einer osmotischen Minipumpe uumlber 7 Tage kontinuierlich

verabreicht (6 Monate nach Transplantation ohne Gefitinibgabe)

(Laumlnge der unteren Bildkante 870microm)

A

Diskussion

42

4 Diskussion

41 Die Transplantate und deren Effekte auf das benachbarte Leberparenchym

Voraussetzung fuumlr das Experiment waren vitale Pankreasinseltransplantate in den

kleinen Pfortaderaumlsten der Leber welche zu allen Toumltungszeitpunkten in den

Hauptgruppen nachgewiesen werden konnten (siehe Abb 3) Zahlreiche Herde

veraumlnderter Hepatozyten haben sich im Abstromgebiet der Transplantate ausgebildet

Mit Hilfe der PAS-Reaktion konnte die Glykogenspeicherung der vergroumlszligerten

Hepatozyten innerhalb des Leberazinus deutlich gemacht werden Diese klarzelligen

Herde (clear cell foci CCF) werden bei der Ratte zu den Praumlneoplasien gezaumlhlt [50]

Ursaumlchlich fuumlr die Glykogenose ist eine reduzierte Glykogenolyseaktivitaumlt der

Hepatozyten und eine gesteigerte Glykogensynthese (verminderte Aktivitaumlt des

glykogenolytischen Enzyms Glukose- 6- Phosphatase) Insulin-vermittelte Signalwege

wie AKT mTOR und Ras Raf1 sowie Enzyme der Glykolyse der de-novo-

Fettsaumluresynthese der β- Oxidation und der Cholesterinbiosynthese sind in den CCF

hochreguliert verglichen mit dem Normalgewebe Ebenfalls findet sich eine erhoumlhte

Proliferationsaktivitaumlt [9] und eine gleichzeitige Uumlberexpression von EGF-R und TGF-α

in praumlneoplastischen Herden wie es auch in diesem Experiment bei den unbehandelten

Tieren nachweisbar ist

42 Blutglukose und Gewichtsentwicklung der Tiere

In allen Hauptgruppen konnte nach der Transplantation eine Gewichtsreduktion

nachgewiesen werden Diese beruht meist auf einer voruumlbergehenden Einstellung der

Nahrungsaufnahme sowie dem auch beim Menschen bekannten

Postaggressionsstoffwechsel nach Operationen [53]

Die Entwicklung von Blutglukose und Gewicht der Haupt- und Kontrollgruppen

entsprach in der Gesamtheit unseren Erwartungen In den Hauptgruppen konnten wir

dauerhaft hohe Blutzuckerwerte und groumlszligtenteils konstante Gewichtsverlaumlufe

verzeichnen Die Kontrolltiere waren zu jeder Zeit normoglykaumlmisch und nahmen

kontinuierlich an Gewicht zu Ein Einfluss des Medikamentes Gefitinib bezogen auf

die Blutglukose- und Gewichtsdaten konnte bei den transplantierten Versuchstieren

Diskussion

43

nicht festgestellt werden Hier zeigte sich im Vergleich der einzelnen Hauptgruppen

untereinander kein signifikanter Unterschied Die geringe Gewichtszunahme ist wie

auch schon in einigen Vorarbeiten beschrieben den Nebenwirkungen des Diabetes

zuzuschreiben [13] Zudem kam es bei den diabetischen Tieren zu Katarakten

Polydipsie Polyurie und Diarrhoen

Ein Einfluss des Gefitinibs auf die Gewichtsentwicklung der nicht-transplantieren Tiere

konnte jedoch ermittelt werden Es zeigten sich signifikante Unterschiede zwischen den

behandelten (Kontrollgruppe 4 6 Monate 2 Wochen Gefitinib) und den nicht-

behandelten Tieren (Kontrollgruppe 3 6 Monate) Gefitinib fuumlhrte dazu dass die Tiere

anfangs weniger zunahmen dann nach 3 Wochen aber kontinuierlich an Gewicht

zunahmen moumlglicherweise laumlsst sich dies durch Gewoumlhnungseffekte erklaumlren

Die Kontrollgruppe 5 welche sechs Monate lebte und drei Monate vor

Toumltungszeitpunkt Gefitinib erhielt zeigte jedoch im Vergleich zu der unbehandelten

Kontrollgruppe 3 (6 Monate) keinen signifikanten Gewichtsunterschied Dies kann die

Folge einer Toleranzentwicklung gegenuumlber der Applikation sein oder dass mit

zunehmender Dauer der Verabreichung des Medikamentes die Nebenwirkungen von

den Tieren besser toleriert werden konnten Zu den bekannten Nebenwirkungen von

Gefitinib gehoumlren Diarrhoen Augenentzuumlndungen und Hautausschlaumlge (vergleiche

Tab 6-5) [54] Ein Einfluss des Medikamentes auf den Blutglukosespiegel der

Kontrolltiere konnte nicht festgestellt werden

43 Proliferationsindex

Ziel dieser Arbeit war die Inhibition von EGF-R ein Transmembranrezeptor der eine

wichtige Rolle in der Hepatokarzinogenese spielt [28 29] Dieser

Wachstumsfaktorrezeptor wird auch auf der Zelloberflaumlche hepatozellulaumlrer Karzinome

vermehrt exprimiert [46 47]

Nun konnte in meinen Experimenten durch die Blockade der intrazellulaumlren

Tyrosinkinase mittels Gefitinib eine Reduktion der Proliferationsrate der

praumlneoplastischen Leberherde erzielt werden sodass eine Beeinflussung der Initiation

der Hepatokarzinogenese anzunehmen ist Gefitinib hemmt die Proliferation dieser

Glykogenspeicherherde im Kurzzeitversuch uumlber 2 Wochen bei den 3 Wochen- und 6-

Monatstieren mit einer Dosis von 20mgkgKG

Diskussion

44

Im Gegensatz dazu kam es zu keiner Beeinflussung der Proliferation bei den

Mittellangzeitversuchen von 6 Monaten uumlber eine laumlngere Applikationsdauer (3

Monate) mit einer reduzierten Dosis (10mgkgKG) Somit bleibt anscheinend die

Karzinogenese bereits laumlnger bestehender womoumlglich schon promovierter Herde durch

eine EGF-R-Blockade unbeeinflusst Dies liegt moumlglicherweise an dem Startpunkt der

Behandlung da die Therapie mit Gefitinib erst nach 3 Monaten begonnen wurde und

der Einfluss auf die sehr fruumlhe Hepatokarzinogenese somit verringert ist

Auch andere Modelle wie die intrahepatische Ovar- und

Schilddruumlsenfollikeltransplantation sowie chemische Hepatokarzinogenesemodelle (N-

Nitrosomorpholin) zeigten aumlhnliche Ergebnisse sowohl in Kurz- (3 Wochen - 6 Monate)

als auch in den Langzeitexperimenten (12-24 Monate) im Hinblick auf die Proliferation

Nach 2-woumlchiger Hochdosis-Gefitinibgabe lieszligen sich verminderte

Proliferationsaktivitaumlten in den praumlneoplastischen Leberherden nachweisen Im

Ovartransplantationsmodell Modellen entstanden sogar weiterhin hepatozellulaumlre

Adenome und Karzinome sodass anzunehmen ist dass Gefitinib kaum einen Einfluss

auf die Promotion und Progression in der hormonellen Hepatokarzinogenese hat Weder

die Anzahl noch das Auftreten der Tumoren wurde durch die Gefitinibdauergabe

(10mg) beeinflusst [55] Im N-Nitrosomorpholinmodell hingegen konnte das Auftreten

von hepatozellulaumlren Adenomen und Karzinomen durch die Gefitinibgabe reduziert

werden sodass im chemischen Hepatokarzinogenesemodell die Aktivierung des EGF-R

womoumlglich eine groumlszligere Rolle spielt als im hormonellen [56]

Eine moumlgliche Erklaumlrung kann die Resistenzentwicklung gegenuumlber

Tyrosinkinaseinhibitoren sein welche sowohl in vitro als auch klinisch bei der

Behandlung mit diesen Medikamenten beobachtet wird [49 50] Auszligerdem ist es

moumlglich dass die verabreichte Dosis von 10mgkgKG Gefitinib nicht zu einer

vollstaumlndigen Blockade der Tyrosinkinase gefuumlhrt hat Womoumlglich kam es uumlber

alternative Wege wie beispielsweise der Aktivierung des IGF-1R (insulin-like-growth-

factor-receptor 1) zu einer Aufrechterhaltung des MAPK-Pfades und damit zum

Uumlberleben und Wachstum der Praumlneoplasien [50 51] Zellkulturexperimente konnten

diese Resistenzentwicklung und eine Transaktivierung des EGF-R belegen [50]

Diese Hypothese wird auch durch eine klinische Studie aus dem Jahr 2006 untermauert

[57] Hier wurde die Wirksamkeit von Gefitinib bei fortgeschrittenem inoperablen

HCCacutes an 31 Patienten untersucht Das Ergebnis war jedoch mit einem Ansprechen von

nur ca 3 ernuumlchternd sodass die Studie nicht fortgefuumlhrt wurde Allerdings findet

Diskussion

45

Gefitinib (IressaTM) neben Erlotinib (TarcevaTM) ua im Rahmen klinischer Studien

in der Therapie des Bronchialkarzinoms Anwendung

Zusammenfassung

46

5 Zusammenfassung

Die therapeutischen Moumlglichkeiten sind fuumlr das hepatozellulaumlre Karzinom bis heute sehr

begrenzt Tierexperimentelle Hepatokarzinogenesemodelle dienen dem besseren

Verstaumlndnis diverser pathophysiologischer metabolischer und molekulaer Prozesse

und zeigen neue gezielte antitumorigene Therapieansaumltze auf

Ein langjaumlhrig etabliertes Modell ist die hormoninduzierte Hepatokarzinogenese durch

Pankreasinseltransplantation Auch andere Modelle wie die intrahepatische Ovar- und

Schilddruumlsenfollikeltransplantation sowie chemische Hepatokarzinogenesemodelle (N-

Nitrosomorpholin) haben sich etabliert und wurden in parallelen Experimenten zu

meinem durchgefuumlhrt In allen Modellen entstanden Praumlneoplasien bzw

hyperproliferative Leberherde in der nichtzirrhotischen Rattenleber welche sich (auszliger

nach Schilddruumlsenfollikeltransplantation) zu hepatozellulaumlren Adenomen und spaumlter

auch Karzinomen weiterentwickelten

In dieser Studie wurden die Versuchstiere (Ratten) in 5 Haupt- und 5 Kontrollgruppen

unterteilt wobei die kuumlrzeste Beobachtungszeit bei 3 Wochen und die laumlngste bei 6

Monaten lag Die Dauer der Gefitinibapplikation wurde ebenfalls unterteilt in 2 Wochen

und 3 Monate Messparameter in diesem Experiment stellten Blutzucker Gewicht und

die Proliferationsaktivitaumlt der Herde dar Das Lebergewebe wurde histologisch

morphometrisch und immunhistochemisch untersucht

In der vorliegenden Arbeit wurde versucht die insulininduzierte Hepatokarzinogenese

mittels Gefitinib zu hemmen Dieses blockiert spezifisch die Tyrosinkinase des EGF-R

sodass es zu einer Unterbrechung der Signalkaskade kommt

In meiner Arbeit fand sich im Kurzzeitversuch eine deutlich geringere

Proliferationsaktivitaumlt innerhalb der Glykogenspeicherherde behandelter Tiere im

Vergleich zu nicht behandelten Tieren

Dies untermauert die Annahme dass TGF-α und der EGF-R eine wichtige Rolle in der

Entstehung praumlneoplastischer Herde und in der Hepatokarzinogenese spielen

In diesem Experiment konnte somit gezeigt werden dass Gefitinib einen Einfluss auf

die Initiation der Tumorgenese im Inseltransplantationsmodell der Ratten hat

Die Langzeitexperimente zeigten jedoch dass es zu keiner Beeinflussung der Promotion

und Progression der Hepatokarzinogenese kam Anzunehmen ist dass die EGF-R-

Zusammenfassung

47

Aktivierung nur einen Teil der aktivierten Signalkaskaden in der hormonell induzierten

Karzinogenese der Leber ausmacht

Literaturverzeichnis

48

6 Literaturverzeichnis

[1] Jemal A Bray F Center MM Ferlay J Ward E Forman D Global

Cancer Statistics CA- Cancer J Clin 2011 6169ndash90

[2] Gomaa AI Khan SA Toledano M B Waked I Taylor- Robinson S D

Hepatocellular carcinoma epidemiology risk factors and pathogenesis World J

Gastroenterol 2008 14 4300-4308

[3] Marrero J Kudo M Bronowicki J-P The Challenge of Prognosis and

Staging for Hepatocellular Carcinoma Oncologist 2010 15 23-33

[4] Llovet JM Bru C Bruix J Prognosis of hepatocellular carcinoma the

BCLC staging classification Semin Liver Dis 1999 19 329ndash38

[5] Llovet JM Ricci S Mazzaferro V Hilgard P Gane E Blanc JF de

oliveira AC Santoro A Raoul JL Forner A Schwartz M Porta C

Zeuzem S Bolondi L Greten TF Galle PR Seitz JF Borbath I

Haumlussinger D Giannaris T Shan M Moscovici M Voliotis D Bruix J

Sorafenib in advanced hepatocellular carcinoma N Engl J Med 2008 359 378-

90

[6] Wilhelm S Adnane L Newell P Villanueva A Llovet JM Lynch M

Preclinical overview of sorafenib a multikinase inhibitor that targets both Raf

and VEGF and PDGF receptor tyrosine kinase signaling Mol Cancer Ther 2008

73129-3140

[7] Bannasch P Preneoplastic lesions as end points in carcinogenicity testing II

Preneoplasia in various non- hepatic tissues Carcinogenesis 1986 7 849-852

[8] Aleem E Nehrbass D Klimek F Mayer D Bannasch P Upregulation

of the insulin receptor and type I insulin-like growth factor receptor are early

events in hepatocarcinogenesis Toxicol Pathol 2011 39524-43

Literaturverzeichnis

49

[9] Dombrowski F Mathieu C Evert M Hepatocellular Neoplasms Induced by

Low-NumberPancreatic Islet Transplants in Autoimmune Diabetic BBPfd Rats

Cancer Res 2006 1833-1843

[10] Ribback S Calvisi DF Cigliano A Sailer V Peters M Rausch J

Heidecke CD Birth M Dombrowski F Molecular and metabolic changes in

human liver clear cell foci resemble the alterations occurring in rat

hepatocarcinogenesis J Hepatol 2013 581147-56

[11] Morath C Schwenger J Schmidt J Zeier M Kombinierte Niere- Pankreas-

Transplantation Nephrologe 2007 2356ndash363

[12] Griffith RC Scharp D Hartmann B Ballinger W Lacy P A Morphologic

Study of Intrahepatic Portal-vein Islets Isografts Diabetes 1977 26 201-14

[13] Dombrowski F Lehringer-Polzin M Pfeifer U Hyperproliferative Liver

Acini after Intraportal Islet Transplantation in Streptozotocin-Induced Diabetic

Rats Laboratory Invest 1994 71 688-699

[14] Dombrowski F Bannasch P Pfeifer U Hepatocellular Neoplasms Induced

by Low- Number Pancreatic Islet Transplants in Streptozotocin Diabetic Rats

Am J Pathol 1997 150 1071-1087

[15] Dombrowski F Klingmuumlller D Pfeifer U Insulinomas Derived from

Hyperplastic Intra-Hepatic Islet Transplants Am J Pathol 1998 152 1025-

1038

[16] Dombrowski F Peifer U Hyperprolferative State of Liver Acini and

Pancreatic Islets after Intraportal Transplantation of Small Mass of Islets of

Langerhans in Streptozotocin induced Diabetic Rats Exp Clin Endocrinol 1995

103 112-117

Literaturverzeichnis

50

[17] De Paepe M Keymeulen B Pipeleers D Kloumlppel G Proliferation and

Hypertrophy of Liver Cells Surrounding Islet Grafts in Diabetic Recipient Rats

Hepatology 1995 21 1114-1153

[18] Dombrowski F Filsinger E Bannasch P Pfeifer U Altered Liver Acini

Induced in Diabetic Rats by Portal Vein Islet Isografts Resemble

Preneoplstic Hepatic Foci in Their Enzymic Pattern Am J Pathol 1996 148

1249-56

[19] Dragan Y P Sargent L Xu Y-D Xu Y-H H C Pitot HC The

Initiation-Promotion-Progression Model of Rat Hepatocarcinogenesis Exp Biol

Med (Maywood) 1993 20216-24

[20] Buumlrger C Inhibition der Signaltransduktion des epidermalen

Wachstumsfaktorrezeptors (EGF-Rezeptor) durch Peptid-Aptamere unv Diss

Universitaumlt Frankfurt aM 2002

[21 ] Fausto N Liver regeneration J Hepatol 2000 3219-31

[22] Michalopoulos GK DeFrances MC Liver regeneration Science 1997

27660-66

[23] Morimitsu Y Hsia CC Kojiro M Tabor E Nodules of less-differentiated

tumor within or adjacent to hepatocellular carcinoma relative expression of

transforming growth factor-alpha and its receptor in the different areas of tumor

Hum Pathol 1995 261126-1132

[24] Nalesnik MA Lee RG Carr BI Transforming growth factor alpha (TGFalpha)

in hepatocellular carcinomas and adjacent hepatic parenchyma Hum Pathol

1998 29228-234

[25] Harada K Shiota G Kawasaki H Transforming growth factor-alpha and

epidermal growth factor receptor in chronic liver disease and hepatocellular

carcinoma Liver 1999 19318-325

Literaturverzeichnis

51

[26] Chung YH Kim JA Song BC Lee GC Koh MS Lee YS et al

Expression of transforming growth factor-alpha mRNA in livers of patients with

chronic viral hepatitis and hepatocellular carcinoma Cancer 2000 89977-982

[27] Bekaii-Saab T Williams N Plass C Calero M Eng C A novel mutation

in the tyrosine kinase domain of ErB2 in hepatocellular carcinoma BMC

Cancer 2006 278-282

[28] Lee G Merlino G Fausto N Development of liver tumors in transforming

growth factor alpha transgenic mice Cancer Res 1992 19 5162-1570

[29] Hufnagl K Parzefall W Marian B Kaumlfer M Bukowska K Schulte-

Hermann R Grasl-Kraupp B Role of transforming growth factor alspha and

prostaglandines in preferential growth of preneopastic rat hepatocytes

Carcinogenesis 2001 8 1247-1256

[30] Carpenter G Cohen S Epidermal growth factor Annu Rev Biochem 1979

193-216

[31] Hanahan D Weinberg R The hallmarks of cancer Cell 2000 100 57-

70

[32] Fedi S Tola E Moeumlnne-Loccoz Y Dowling DN Smith LM Ogara F

Evidence for signalling between the phytopathogenic fungus Pythium ultimum

and Pseudomonas fluorescens F113 P ultimum represses the expression of

genes in P fluorescens F113 resulting in altered ecological fitness Appl

Environ Microbiol 1997 63 4261-4266

[33] Slamon D Clark G Wong S Levin W Ullrich A McGuire W Science

1987 235 177-182

[34] Khalil M Grandis J Shin D Expert Review of Anticancer Therapy 2003 3

367-380

Literaturverzeichnis

52

[ 35] Krejsa C Rogge M Sadee W Protein therapeutics new applications for

pharmacogenetics Nature Reviews Drug Discovery 2006 5 507-521

[36] Barker A Gibson K Grundy W Godfrey A Barlow J Healy M

Woodburn J Ashton S Curry B Scarlett L Henthorn L Richards L

Studies leading to the identification of ZD1839 (IRESSA) an orally active

selective epidermal growth factor receptor tyrosine kinase inhibitor targeted to

the treatment of cancer Bioorg Med Chem Lett 2001 14 1911-1914

[37] Shchemelinin I Sefc L Necas E Protein kinase inhibitors Folia Biol

(Praha) 2006 4 137-148

[38] Wakeling A Guy S Woodburn J Ashton S Curry B Barker A Gibson

K ZD1839 (IRESSA) an orally active inhibitor of epidermal growth factor

signalling with potential for cancer therapy Cancer Res 2002 20 5749-5754

[39] Blackhall F Ranson M Thatcher N Where next for gefitinib in patients with

lung cancer Lancet Oncol 2006 6 499-507

[40] Birnbaum A Ready N Gefitinib therapy for non-small cell lung cancer

Curr Treat Options Oncol 2005 675-81

[41] Schiffer E Housset C Cacheux W Wendum D Desbois-Mouthon C

Rey C Clergue F Poupon R Barbu V Rosmorduc O Gefitinib an EGFR

inhibitor prevents hepatocellular carcinoma development in the rat liver with

cirrhosis Hepatology 2005 41307-14

[42] Brehmer D Greff Z Godl K Blencke S Kurtenbach A Weber M

Muumlller S Klebl B Cotten M Keacuteri G Wissing J Daub H Cellular

Targets of Gefitinib Cancer Res 2005 65 379

[43] Klotz L Hacker HJ Klingmuumlller D Bannasch P Pfeifer U Dombrowski

F Hepatocellular alterations after intraportal transplantation of ovarian tissue in

ovariectomized rats Am J Pathol 2000 1561613-26

Literaturverzeichnis

53

[44] Dombrowski F Klotz L Hacker HJ Li Y Klingmuumlller D Brix K

Herzog V Bannasch P Hyperproliferative hepatocellular alterations after

intraportal transplantation of thyroid follicles Am J Pathol 2000 15699-113

[45] Weibel E Staubli W Gnagi H Hess F Correlated morphometric and

biochemical studies on the liver cell I Morphometric model stereologic

methods and normal morphometric data for rat liver J Cell Biol1969 4268ndash

91

[46] Strumberg D Clark J Awada A Moore M Richly H Hindlisz A Hirte

H Eder J Lenz H Schwartz B Safety pharmacokinetics and preliminary

antitumor activity of sorafenib a review of four phase I trials in patients with

advanced refractory solid tumors Oncologist 2007 4 426-437

[47] Mendelsohn J Baselga J The EGF receptor family as targets for cancer

therapy Oncogene 2000 56 6550-6565

[48] Li B Chang C Yuan M McKenna W Shu H Resistance to small

molecule inhibitors of epidermal growth factor receptor in malignant gliomas

Cancer Res 2003 21 7443ndash7450

[49] Kosaka T Yatabe Y Endoh H Yoshida K Hida T Tsuboi M Tada H

Kuwano H Mitsudomi T Analysis of epidermal growth factor receptor gene

mutation in patients with non-small cell lung cancer and acquired resistance to

gefitinib Clin Cancer Res 2006 19 5764ndash5769

[50] Huether A Hopfner M Sutter A Baradari V Schuppan D Scheruumlbl

H Signaling pathways involved in the inhibition of epidermal growth factor

receptor by erlotinib in hepatocellular cancer World J Gastroenterol 2006

32 5160ndash5167

[51] Giglia J Antonia S Berk L Bruno S Dessureault S Finkelstein

S Systemic therapy for advanced hepatocellular carcinoma past present and

future Cancer Control 2010 1 120ndash129

Literaturverzeichnis

54

[52] Bannasch P Pathogenesis of hepatocellular carcinoma sequential cellular

molecular and metabolic changes Prog Liver Dis 1996 14161ndash97

[53] Beisbarth H Fekl W Pathophysiology of post-aggression metabolism

Zentralbl Chir 1989 1141045-58

[54] Packungsbeilage Iressa (Hersteller AstraZeneca UK Limited Macclesfield

Cheshire SK10 2NA Vereinigtes Koumlnigreich)

[55] Ribback S Sailer V Boumlhning E Guumlnther J Merz J Steinmuumlller F

Evert M Calvisi DC Der Tyrosinkinasehemmer Gefitinib reduziert die

Tumorentstehung im chemischen jedoch in hormonell induzierten

Hepatokarzinogenese-Modellen Z Gastroenterol 2013 5130 (abstract)

[56] Dombowski F Sailer V Inhibition des Epidermal Growth Factor

Rezeptors in chemisch induzierten praumlneoplastischen Leberherden und

hepatozellulaumlren Karzinomen der Ratte 2010

[57] OrsquoDwyer P J Giantonio BJ Levy DE Kauh JS Fitzgerald B Benson

AB Gefitinib in advanced unresectable hepatocellular carcinoma Results from

the Eastern Cooperative Oncology Grouprsquos Study E1203 Journal of Clinical

2006 414

Tabellenanhang

55

7 Tabellenanhang

Tab 7-1 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Hauptgruppen 1-5

HG1 HG2 HG3 HG4 HG5

Tier 1 234 212 70 304 315

Tier 2 216 282 317 249 324

Tier 3 142 221 184 332 226

Tier 4 306 245 304 287 323

Tier 5 302 205 288 293 273

Tier 6 167 210 306 278 193

Tier 7 291 185 332 271 198

Tier 8 189 215 245 249 201

Tier 9 314 65 234 260

Tier 10 199 268 232

Tier 11 252 291 270

Tier 12 229 169

Tier 13 246

MW 23088 23075 23456 26700 25591

SEM 0795 1070 3487 1108 1505

Test nsa ns

b nsc ns

d

Test lt0001e lt0001

f 0001g lt0001

h lt0001i

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabellenanhang

56

Tab 7-2 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Kontrollgruppen

1-5

KG1 KG2 KG3 KG4 KG5

Tier 1 51 51 47 47 47

Tier 2 47 48 44 48 43

Tier 3 53 48 42 43 43

Tier 4 48 51 61 74 47

Tier 5 57 87 47 44 41

Tier 6 54 47 50 46 40

Tier 7 51 68 51 45 47

Tier 8 52 92 56 49 46

Tier 9 63 63 51 44 47

Tier 10 77 77 48 43 48

Tier 11 50

MW 5530 6320 4973 4830 4490

SEM 0281 0541 0160 0293 0091

Test nsa ns

b nsc 0019

d

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Tabellenanhang

57

Tab 7-3 Gewichtsentwicklung der Hauptgruppen 1-5

HG1 HG2 HG3 HG4 HG5

Tier 1 0938 1045 0841 0942 1057

Tier 2 1092 0938 0870 0894 0950

Tier 3 1075 1070 1435 1077 0967

Tier 4 1089 1039 0696 0960 1004

Tier 5 0988 0984 0693 0763 0958

Tier 6 1187 0949 1004 1041 1033

Tier 7 1044 0988 1220 0874 1306

Tier 8 1039 0964 0984 0949 1016

Tier 9 1038 1221 0957 1209

Tier 10 1063 1039 0935 0946

Tier 11 1020 1934 1192 1030

Tier 12 1007 1266 0770

Tier 13 1063 0618

Tier 14 0935

MW 1056 1009 1081 0984 0983

SEM 0009 0004 0033 0010 0012

Test nsa ns

b nsc ns

d

lt0001e 0001

f lt0001g lt0001

h lt0001i

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabellenanhang

58

Tab 7-4 Gewichtsentwicklung der Kontrollgruppen 1-5

KG1 KG2 KG3 KG4 KG5

Tier 1 1308 1311 2255 1836 1717

Tier 2 1397 1269 1408 1872 1672

Tier 3 1332 1318 1471 1134 1598

Tier 4 1285 1225 1642 1206 1621

Tier 5 1331 1189 1828 1512 1896

Tier 6 1341 1203 1946 1339 1746

Tier 7 1361 0981 1788 1326 1589

Tier 8 1290 1105 1806 1411 1856

Tier 9 1109 1090 1560 1380 1389

Tier 10 1128 1094 1526 1432 1406

Tier 11 1537

MW 1288 1179 1706 1445 1649

SEM 0010 0011 0023 0024 0017

Test 0029a 0025

b 0043c ns

d

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Tabellenanhang

59

Tab 6-5Nebenwirkungen von Gefitinib [47]

Nebenwirkungen nach Systemorganklassen und Haumlufigkeit Stoffwechsel- und Ernaumlhrungsstoumlrungen Sehr haumlufig Anorexie leicht oder

mittelschwer (CTC-Grad 1 oder 2)

Augenerkrankungen Haumlufig Konjunktivitis Blepharitis und

trockene Augen hauptsaumlchlich

leicht (CTC-Grad 1) Gelegentlich Hornhauterosion reversibel und

manchmal verbunden mit

anormalem Wimpernwachstum Keratitis (012 )

Gefaumlszligerkrankungen Haumlufig Haumlmorrhagie wie Nasenbluten

und Haumlmaturie Erkrankungen der Atemwege des Brustraums und Mediastinums

Haumlufig Interstitielle Lungenerkrankung (13 ) oft schwer (CTC-Grad 3-4) uumlber Todesfaumllle wurde

berichtet Erkrankungen des Gastrointestinaltrakts Sehr haumlufig Durchfall hauptsaumlchlich leicht

oder mittelschwer (CTC-Grad 1

oder 2)

Erbrechen hauptsaumlchlich leicht

oder mittelschwer (CTC-Grad 1

oder 2)

Uumlbelkeit hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Stomatitis hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Haumlufig Dehydratation als Folge von

Durchfall Uumlbelkeit Erbrechen

oder Appetitlosigkeit

Mundtrockenheit hauptsaumlchlich

leicht (CTC-Grad 1)

Gelegentlich Pankreatitis gastrointestinale Perforation

Leber- und Gallenerkrankungen Sehr haumlufig Erhoumlhungen der

Alaninaminotransferase

hauptsaumlchlich leicht bis

mittelschwer Haumlufig Erhoumlhungen der

Aspartataminotransferase

hauptsaumlchlich leicht bis

mittelschwer Erhoumlhungen des

Gesamtbilirubins hauptsaumlchlich

leicht bis mittelschwer

Gelegentlich Hepatitis

Tabellenanhang

60

Erkrankungen der Haut und des Unterhautzellgewebes

Sehr haumlufig Hautreaktionen hauptsaumlchlich

leicht bis mittelschwer (CTC-Grad 1 oder 2) pustuloumlser Ausschlag manchmal juckend mit trockener Haut einschlieszliglich Hautfissuren erythematoumls

Haumlufig Nagelstoumlrungen Alopezie

Gelegentlich Allergische Reaktionen unter

anderem Angiooumldem und

Urtikaria Selten Bulloumlse Reaktionen

einschlieszliglich toxisch epidermaler Nekrolyse Stevens-Johnson-Syndrom und Erythema multiforme Kutane Vaskulitis

Erkrankungen der Nieren und Harnwege Haumlufig Asymptomatische Erhoumlhung der Kreatininwerte im Blut Proteinurie Zystitis

Selten Haumlmorrhagische Zystitis Allgemeine Erkrankungen und Beschwerden am Verabreichungsort

Sehr haumlufig Asthenie hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Haumlufig Pyrexie Die Haumlufigkeit von UAWs die mit abnormalen Aumlnderungen eines Laborwerts

zusammenhaumlngen wurde auf Basis der Patienten ermittelt bei denen sich der

entsprechende Laborwert mindestens um 2 oder mehr CTC-Grade (bezogen auf den

basalen Laborwert) geaumlndert hat

Dieses Ereignis kann zusammen mit anderen Formen von

Dehydratisierungserscheinungen auftreten (hauptsaumlchlich Hautreaktionen) die bei

IRESSA beobachtet wurden

Die Gesamthaumlufigkeit der unerwuumlnschten Ereignisse mit allergischen Reaktionen

betrug nach der zusammengefassten Analyse der ISEL- INTEREST- und

IPASS-Studien 15 (36 Patienten) Vierzehn der 36 Patienten wurden aus der

gemeldeten Haumlufigkeit ausgeschlossen da es in den Meldungen Hinweise auf

eine nicht-allergische Aumltiologie gab oder darauf dass die allergische Reaktion

die Folge einer Therapie mit einem anderen Arzneimittel war

Dies schlieszligt einzelne Berichte von Leberversagen ein das in einigen Faumlllen

toumldlich verlief

Abkuumlrzungsverzeichnis

61

8 Abkuumlrzungsverzeichnis

microl Mikroliter

Abb Abbildung

ABC avidin-biotin-complex

AKT aktivierte Protein Kinase B

ATP Adenosintriphosphat

BCLC Bacelona Liver Cancer Clinic

BrdU Bromodesoxyuridin

bzw beziehungsweise

CCF clear cell foci

CIS China integrated score

cm Zentimeter

d der

DAB 33-Diaminobenzidin

dh das heiszligt

DNA Desoxyribonucleic acid

EGF Epidermal Growth Factor

EGF-R EGF-Rezeptor

Fa Firma

FAH foci of altered hepatocytes

g Gramm

GSF glycogen storing foci

h Stunde

HCA Hepatozellulaumlres Adenom

HCC Hepatozellulaumlres Karzinom

HE Haumlmatoxylin- Eosin- Faumlrbung

HG Hauptgruppe

HPLC high performance liquid chromatographie

IGF-1R Insulin-Like Growth Factor Receptor 1

GLUT Glukosetransporter

JAK Januskinase

kg Kilogramm

Abkuumlrzungsverzeichnis

62

KG Kontrollgruppe

MAPK mitogen activated protein kinase

mg Milligramm

ml Milliliter

mm Millimeter

mTOR mechanistic Target of Rapamycin

MW Mittelwert

NaCl Natriumchlorid

NaHCO3 Natriumhydrogencarbonat

NNM N- Nitrosomorpholin

ns nicht signifikant

PAS Periodic acid-Schiff reaction

PDGF-R-β Platet Derived Growth Factor-Rezeptor-β

PEI Perkutane Ethanol- Instillation

PI3K Phosphoinositide 3- Kinase

PST Performance- Status

RAF-Kinase Ras-activated factor-Kinase

Ras Rat sarcoma

RFA Radiofrequenzablation

RNA Ribunuclied acid

SEM Standard error of the mean

STAT Signal Transducers and Activators of Transcription

TACE transarterielle Chemoembolisation

TGF-α Transforming Growth Factor alpha

TRIS Tris(hydroxymethyl)-aminomethan

ua unter anderem

UAW Unerwuumlnschte Arzneimittelwirkung

VEGF-R Vascular Endothelial Growth factor-Rezeptor

vgl vergleiche

zB zum Beispiel

Danksagung

63

9 Danksagung

Besonderer Dank gilt Herrn Professor Dr med F Dombrowski fuumlr die Uumlberlassung

des Themas und die Moumlglichkeit diese Arbeit an seinem Institut durchzufuumlhren Mit

seiner Unterstuumltzung war es moumlglich ein Gerhard- Domagk- Stipendium der Ernst-

Moritz- Arndt- Universitaumlt zu erhalten An dieser Stelle moumlchte ich mich auch

rechtherzlich bei der Stipendienvergabekommission bedanken Meinen Doktoranden-

Kollegen moumlchte ich fuumlr die Bereitschaft danken jederzeit bei der Versorgung der

Ratten und Mithilfe bei den experimentellen Versuchen zur Verfuumlgung zu stehen Der

Tierpflegerin Frau Zimak sowie den medizinisch-technischen Assistenten des Instituts

danke ich fuumlr die Versorgung der Tiere und die Anfertigung der histologischen und

immunhistochemischen Schnitte Nicht zuletzt danke ich Frau Dr F Steinmuumlller und

Frau Dr S Ribback fuumlr die Betreuung und kritische Auseinandersetzung mit meiner

Doktorarbeit

Page 9: Die Inhibition von TGF-a bei der Hepatokarzinogenese nach ... · RFA und transarterielle (Chemo-)Embolisation= TAE/ TACE) zur Verfügung. Da die Diagnose jedoch häufig erst in einem

Einleitung

9

Nach 11 Tagen bildeten sich Anastomosen zwischen dem Gefaumlszligsystem der

Pankreasinseln und dem der Leber aus [12] Die zunaumlchst ruhende Insulinproduktion

wurde binnen der ersten 24 Stunden nach der Transplantation zur Regulation des

Blutzuckerspiegels wieder aufgenommen Ist eine genuumlgend hohe Anzahl vitaler

Pankreasinseln (n=1000-2000) verpflanzt worden war die diabetische Stoffwechsellage

nach der Transplantation dauerhaft ausgeglichen [13 14 15] In anderen Experimenten

stellte sich heraus dass eine geringe Anzahl an verpflanzten Pankreasinseln (nlt500) das

diabetische Syndrom (Hyperglykaumlmie Polydipsie Diarrhoe) gebessert aber nicht

vollstaumlndig behoben hat Waumlhrend sich die β-Zellen verpflanzter Inseln groszliger

Stuumlckzahl elektronenmikroskopisch nicht von denen normaler im Pankreas gelegener

Inseln unterschieden waren bei den β-Zellen im Versuch mit niedriger Stuumlckzahl eine

Degranulation und eine Vermehrung des rauen und glatten endoplasmatischen

Retikulums der Transplantate sichtbar Dies entspricht einer gesteigerten Synthese und

Sekretion von Insulin [13 14 15] Die Menge des Insulins bezogen auf die

Gesamtkoumlrpermasse war jedoch so gering dass eine leicht abgemilderte

Hyperglykaumlmie bestehen blieb und damit eine staumlndige Stimulation der β -Zellen der

transplantierten Inseln unterhalten wurde Alle Hepatozyten der im Abstromgebiet der

Inseltransplantate gelegenen Leberazini waren somit hohen Glukose- und gleichzeitig

Insulinkonzentrationen ausgesetzt und zeigten eine vermehrte Glykogen- und

Fettspeicherung

Es fand sich weiterhin eine Verstaumlrkung der Proliferation und der apoptotischen

Elimination der Hepatozyten [13 16 17] Die Herde gleichen praumlneoplastischen

chemisch-induzierten Leberherden nicht nur hinsichtlich ihrer Morphologie und ihres

Proliferationsverhaltens sondern auch in ihrer Enzymausstattung [14 18] In

Langzeitexperimenten entwickelten auch sie sich zu Adenomen und Karzinomen

weiter

Die Karzinogenese wird als Mehrstufenmodell gesehen und besteht aus der Initiation

Promotion und Progression Der Initiation (Ausloumlsung) liegt eine genetische

Veraumlnderung zugrunde Die Zellen unterscheiden sich von ihrem umliegenden Gewebe

Im zweiten Schritt der Promotion (Foumlrderung) steht die Krebsentwicklung im

Vordergrund Die genetisch veraumlnderte Zelle erfaumlhrt einen ununterbrochenen

Wachstumsreiz und erkennt eigene Zellgrenzen nicht mehr an Diese Phase ist

reversibel

Einleitung

10

Die Progression (Steigerung) stellt die 3 Stufe dar Sie ist durch die eigentliche maligne

Transformation gekennzeichnet Die Zelle teilt sich ohne Unterbrechung und ist

immortal geworden Im Verlauf kommt es zu einer Entdifferenzierung und zur

Metastasenbildung [19]

Abbildung 3 Pankreasinseltransplantationsmodell bei diabetischen Ratten

(Skizze Prof Dr med Dombrowski)

Die Pankreasinseln (rote Dreiecke) gelangen uumlber den Pfortaderhauptast in Portalvenen der

Portalfelder (Blutfluss entlang der Pfeile) Ein lokaler Hyperinsulinismus entsteht im Abstromgebiet der

Transplantate (rote Pfeile) von der Azinuszone 1 in Richtung der Zone 3

13 Der Epidermal Growth Factor Receptor Transforming Growth Factor α

Die Epidermal Growth Factor- Rezeptoren (EGF-R) findet man in einer

unterschiedlichen Konzentration und Kombination in einer Vielzahl von Geweben

Epitheliale mesenchymale sowie neuronale Zellen sind in der Lage dieses

Einleitung

11

Transmembranmolekuumll zu exprimieren einzig die Zellen des haumlmatopoetischen

Systems zeigen keine EGF-R-Expression Durch die Stimulation des Rezeptors wird

eine Signalkaskade in Gang gesetzt die eine fundamentale Rolle in der Entwicklung

Proliferation und Differenzierung der Zellen spielt [20]

Der EGF-Rezeptor gehoumlrt zur Familie der ErbB-Proteine (s Abb 4) Ihnen gemeinsam

ist der dreiteilige Aufbau aus einer extrazellulaumlren Domaumlne mit der

Ligandenbindungsstelle einem transmembranen Segment und einer intrazellulaumlren

Tyrosinkinase [27] Liganden sind der Epidermal Growth Factor (EGF) sowie der

Transforming Growth Factor alpha (TGF-α) der eine groszlige Rolle in der

Hepatokarzinogenese spielt [28 29] Es konnte in verschiedenen Arbeiten gezeigt

werden dass es zu einer Uumlberexpression der TGF-α- und EGF- messenger RNA

(mRNA) in der zirrhotischen Leber und beim HCC kommt [23 24 25 26]

TGF-α wird von den Hepatozyten gebildet und fungiert als autokriner Faktor waumlhrend

der Regeneration der Leber [21 22] Im Falle einer Bindung kommt es zu einer

Rezeptordimerisierung mit anschlieszligender Autophosphorylierung spezifischer

Tyrosinreste Diese setzen weitere Bindungsstellen fuumlr Adapterproteine frei welche

Signalplattformen aufbauen an die weitere Effektormolekuumlle beziehungsweise Enzyme

binden koumlnnen (MAPK- den JanuskinaseSignal Transducers and Activators of

Transcription =JakSTAT- Signalweg oder den anti-apoptotischen Phosphoinositid-3-

Kinase (PI3-) Kinase-Weg ) [20]

Bereits 1979 konnte man im Tierversuch zeigen dass EGF Zellen stimuliert sodass

diese verstaumlrkt wachsen [30] Fehlen diese stimulatorischen Signale ist es gesunden

Zellen nicht moumlglich zu proliferieren Tumorzellen hingegen sind uumlberwiegend

unabhaumlngig von einer exogenen Wachstumsstimulation [31] Im HCC und in

bestimmten epithelialen Tumorerkrankungen werden erhoumlhte EGF-R-Spiegel gefunden

sowie teilweise auch mutierte hyperaktive Formen des EGF-R Dazu zaumlhlen zB nicht

kleinzellige Lungenkarzinome

Ein zweiter Weg die eigene Proliferation der Krebszellen anzutreiben ist die

Moumlglichkeit Wachstumsfaktoren zu synthetisieren Diesen Prozess findet man

beispielsweise in Glioblastomen und Sarkomen die Platet Derived Growth Factor

(PDGF) und TGF-a produzieren [32] Des Weiteren sind viele Krebszellen in der Lage

im Falle einer deregulierten Expression von Rezeptoren hypersensibel gegenuumlber

Wachstumsfaktoren zu sein Ein Beispiel hierfuumlr ist der HER2neu-Rezeptor der in

Mammakarzinomen uumlberexprimiert ist [33]

Einleitung

12

Die haumlufige Uumlberexpression in Korrelation mit einer schlechten Prognose macht den

EGF-R zu einem relevanten Zielprotein in der Tumortherapie [34]

Abbildung 4 Therapeutische Moumlglichkeiten der Inhibition des EGF-R und des

HER2neu-Rezeptors (Abb modifiziert nach Krejsa et al)

Diese Graphik verdeutlicht die Inhibition wichtiger Tyrosinkinasen aus der Familie der ErbB- Proteine

(EGF-R und HER2neu) welche in verschiedenen Tumorgeweben uumlberexprimiert sind Die Hemmung

erfolgt zB uumlber eine Ligandenbindung (Cetuximab) oder uumlber eine kompetitive Beeinflussung der

Tyrosinkinaseaktivitaumlt (Gefitinib) Durch die Beeintraumlchtigung der nachgeschalteten Signalkaskaden

wie beispielsweise die der Phosphoinositide 3- Kinase (PI3K) AKT und der Mitogen-activated protein

Kinase (MAPK) kann somit ein Einfluss auf die Angioneogenese und die Zellproliferation genommen

werden [ 35]

Einleitung

13

14 Gefitinib

Das niedermolekulare Chinazolinderivat Gefitinib (AstraZeneca Macclesfield UK)

gehoumlrt mit einer Masse von unter 600 Kilodalton zu den sogenannten bdquosmall

moleculesldquo Es wird oral verabreicht und inhibiert selektiv den EGF-R indem es die

nachgeschaltete Signaltransduktion durch die fehlende Autophosphorylierung

unterbindet [36 37 40] Dabei blockiert es die intrazellulaumlre Tyrosinkinase des EGF-R

indem es mit Adenosintriphosphat (ATP) um das katalytische Zentrum der

Bindungsstelle konkurriert [38] Dies ist moumlglich da Gefitinib dem ATP strukturell

aumlhnlich ist Durch die Blockierung der EGF-R-Aktivitaumlt konnte experimentell die HCC-

Entstehung in zirrhotischen Rattenlebern gemindert werden [41] Gefitinib findet

aktuell Anwendung in der Behandlung des nicht kleinzelligen Lungenkarzinoms mit

EGF-R-Uumlberexpression [42]

15 Fragestellung

Meist entstehen humane HCC innerhalb einer Leberzirrhose Jedoch koumlnnen hormonelle

Stimuli wie Oumlstrogene Androgene und Insulin ebenfalls Risikofaktoren fuumlr die

Entstehung hepatozellulaumlrer Tumoren sein ohne dass zuvor eine Leberzirrhose betsteht

[14 43 44]

Meiner experimentellen Arbeit liegt die metabolische (insulinvermittelte)

Hepatokarzinogenese zugrunde Erste Schritte der Krebsentstehung nach der

Inselzelltransplatation sind durch die lokale Insulinwirkung als Wachstumsstimulus

erklaumlrbar Durch das hohe Glukose- und Insulinangebot zeigten die Hepatozyten im

Abstromgebiet der Pankreasinseln eine vermehrte Glykogen- und Fettspeicherung und

schlieszliglich eine erhoumlhte Proliferationsaktivitaumlt

Weiterhin findet sich eine Uumlberexpression von EGF-R und TGF-α in diesen

praumlneoplastischen Herden nach Inselzelltransplantation Die Relevanz dieser

Heraufregulation fuumlr die insulininduzierte Hepatokarzinogenese konnte bisher aber noch

nicht geklaumlrt werden

In dieser Arbeit soll der Frage nachgegangen werden ob durch eine Hemmung des

EGF-R mittels Gefitinib die Entstehung insulininduzierter praumlneoplastischer Leberherde

verringert und die Fortentwicklung zu hepatozellulaumlren Tumoren gehemmt oder

Material und Methode

14

verlangsamt werden kann Da allerdings die Arbeit auf einen Beobachtungszeitraum

von 6 Monaten begrenzt ist wird somit der hauptsaumlchlich der Effekt auf die Initiation

und Promotion der Karzinogenese untersucht

2 Material und Methode

21 Die Versuchstiere und ihre Haltung

Als Versuchstiere dienten maumlnnliche Lewis-Ratten mit einem Koumlrpergewicht zwischen

180 und 220g welche von Harlan Winkelmann (Borchen Deutschland) bezogen

wurden Die Ratten wurden jeweils zu zweit in einem Kaumlfig (Makrolon Typ 3 Ebeco)

bei einer Zimmertemperatur von 20-22⁰ C und einem Tag-Nacht-Rhythmus von 12

Stunden gehalten Die Tiere hatten freien Zugang zu Futter und Leitungswasser

Die dieser Arbeit zu Grunde liegenden tierexperimentellen Untersuchungen wurden

beim Landesamt fuumlr Landwirtschaft Lebensmittelsicherheit und Fischerei

Mecklenburg-Vorpommern beantragt und von dieser gemaumlszlig sect 8 Abs 1 des

Tierschutzgesetzes genehmigt Die Durchfuumlhrung der hierzu erforderlichen Eingriffe

wurde mir gemaumlszlig sect 9 Abs 1 Satz 4 des Tierschutzgesetzes behoumlrdlich genehmigt

22 Versuchsgruppen (s auch Tab 1)

Hauptgruppe 1 8 maumlnnliche Ratten die einen Diabetes mellitus durch

Streptozotocininjektion entwickelt haben und denen portal-

embolisch Pankreasinseln transplantiert wurden In dieser

Gruppe erfolgte keine Gefitinibgabe Die Toumltung erfolgte nach 3

Wochen

Hauptgruppe 2 12 maumlnnliche Ratten die einen Diabetes mellitus durch

Streptozotocininjektion entwickelt haben und denen portal-

embolisch Pankreasinseln transplantiert wurden Diese Gruppe

erhielt zwei Wochen vor dem geplanten Toumltungszeitpunkt

Gefitinib taumlglich oral Die Toumltung erfolgte nach 3 Wochen

Hauptgruppe 3 10 maumlnnliche Ratten die einen Diabetes mellitus durch

Streptozotocininjektion entwickelt haben und denen portal-

Material und Methode

15

embolisch Pankreasinseln transplantiert wurden In dieser

Gruppe erfolgte keine Gefitinibgabe Die Toumltung erfolgte nach 6

Monaten

Hauptgruppe 4 14 maumlnnliche Ratten die einen Diabetes mellitus durch

Streptozotocininjektion entwickelt haben und denen portal-

embolisch Pankreasinseln transplantiert wurden Diese Gruppe

erhielt zwei Wochen vor dem geplanten Toumltungszeitpunkt

Gefitinib taumlglich oral Die Toumltung erfolgte nach 6 Monaten

Hauptgruppe 5 12 maumlnnliche Ratten die einen Diabetes mellitus durch

Streptozotocininjektion entwickelt haben und denen portal-

embolisch Pankreasinseln transplantiert wurden Diese Gruppe

erhielt drei Monate vor dem geplanten Toumltungszeitpunkt

Gefitinib taumlglich oral Die Toumltung erfolgte nach 6 Monaten

Kontrollgruppe 1 10 maumlnnliche Ratten die keinen Diabetes mellitus haben und

nicht transplantiert wurden In dieser Gruppe erfolgte keine

Gefitinibgabe Die Toumltung erfolgte nach 3 Wochen

Kontrollgruppe 2 10 maumlnnliche Ratten die keinen Diabetes mellitus haben und

nicht transplantiert wurden Diese Gruppe erhielt zwei Wochen

vor dem geplanten Toumltungszeitpunkt Gefitinib taumlglich oral

appliziert Die Toumltung erfolgte nach 3 Wochen

Kontrollgruppe 3 11 maumlnnliche Ratten die keinen Diabetes mellitus haben und

nicht transplantiert wurden In dieser Gruppe erfolgte keine

Gefitinibgabe Die Toumltung erfolgte nach 6 Monaten

Kontrollgruppe 4 10 maumlnnliche Ratten die keinen Diabetes mellitus haben und

nicht transplantiert wurden Diese Gruppe erhielt zwei Wochen

vor dem geplanten Toumltungszeitpunkt Gefitinib taumlglich oral

appliziert Die Toumltung erfolgte nach 6 Monaten

Kontrollgruppe 5 10 maumlnnliche Ratten die keinen Diabetes mellitus haben und

nicht transplantiert wurden Diese Gruppe erhielt drei Monate

vor dem geplanten Toumltungszeitpunkt Gefitinib taumlglich oral

appliziert Die Toumltung erfolgte nach 6 Monaten

Material und Methode

16

Tabelle 1 Schematische Darstellung des Versuchsaufbaus der Haupt- und

Kontrollgruppen

Wochen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

Hauptgruppe 1

Hauptgruppe 2

Hauptgruppe 3

Hauptgruppe 4

Hauptgruppe 5

Kontrollgruppe 1

Kontrollgruppe 2

Kontrollgruppe 3

Kontrollgruppe 4

Kontrollgruppe 5

Gefitinib fuumlr 2 Wochen 20mgkg 3 Monate 10mgkg

23 Applikation von Gefitinib

Uumlber zwei Wochen wurde per Schlundsonde Gefitinib in einer Dosierung von 20mgkg

Koumlrpergewicht oral gegeben Durch die bei den Versuchstieren beobachtete Toxizitaumlt

wurde die Dosierung ab einer Applikationsdauer von 3 Monaten entsprechend

angepasst (10mgkg Koumlrpergewicht)

24 Streptozotocingabe und Blutglukosemessung

Streptozotocin wurde einmalig gewichtsadaptiert mit einer Dosis von 80mg kg

Koumlrpergewicht subcutan injiziert Die erste Blutglukosemessung erfolgte am dritten Tag

nach der Streptozotocingabe und wurde mit dem Messgeraumlt und Teststreifen von

ACCU-CHEKreg durchgefuumlhrt Ab einem Wert von 167 mmolL bzw 300mgdL

Glukose galten die Ratten als hyperglykaumlmisch und diabetisch Wurde dieser

Schwellenwert nicht erreicht wurden die Ratten vom Experiment ausgeschlossen Die

Blutentnahme erfolgte aus der Schwanzspitze der Tiere Weitere Blutglukose- und

Gewichtsbestimmungen erfolgten am Tag der Transplantation sowie am ersten dritten

und achten postoperativen Tag danach monatlich

Material und Methode

17

25 Inseltransplantation

251 Praumlparation der Pankreasinseln

Die Pankreasinseln wurden aus gesunden Spendertieren der gleichen Zuchtlinie

gewonnen Diese Tiere wurden mit einem Gemisch aus Ketamin (100mgkg

Koumlrpergewicht) und Xylazin (4mgkg Koumlrpergewicht) nach intraperitonealer

Applikation narkotisiert Nach der Eroumlffnung des Abdomens wurde das Darmgekroumlse

seitlich verlagert Die freigelegte Aorta abdominalis wurde mit einer Kanuumlle (07mm)

punktiert und mit einem Gemisch aus isotoner Kochsalz (NaCl)- Loumlsung (09ig) und

Neutralrot (100mgL) retrograd mit ca 150- 200ml perfundiert Die Vena cava inferior

wurde zur Herstellung eines offenen Kreislaufs eroumlffnet Waumlhrend des Spuumllvorgangs

faumlrbte sich das Pankreas rosa und die Pankreasinseln intensiv rot an Somit konnte man

das Gewebe gezielt explantieren Das Pankreasgewebe von drei Spendertieren wurde in

Hanksloumlsung (pH 72 Hanksrsquo Balanced Salt Solution ohne NaHCO3 mit Phenolrot 10

pH 72 Biochrom AG) gesammelt und anschlieszligend mit Scherenschlaumlgen

zerkleinert Nach der Praumlparation wurde das Gewebe zusammen mit 5ml Hanksloumlsung

21mg Albumin und 45mg Kollagenase im Waumlrmeschrank auf einem Magnetruumlhrer bei

etwa 365⁰C fuumlr ca zehn Minuten verdaut Der genaue Zeitpunkt der Beendigung wurde

nach visueller Pruumlfung des Homogenisats festgelegt Im Anschluss daran wurde das

Gemisch in Zentrifugenroumlhrchen aufgeteilt die mit eiskalter Hanksloumlsung gefuumlllt waren

um die Kollagenaseaktivitaumlt zu stoppen und kraumlftig durchmischt Nach der

Sedimentation wurde der Uumlberstand abpipettiert und verworfen das Sediment mit

frischer Hanksloumlsung aufgefuumlllt und wiederum durchmischt Dieser Waschvorgang

wurde mindestens viermal wiederholt um die Kollagenase und die Zellfragmente zu

entfernen Somit wurden die durch das Neutralrot angefaumlrbten Pankreasinseln vom

restlichen Pankreasgewebe getrennt Unter dem Stereomikroskop wurden die

kirschroten Inseln mit Hilfe von Glaspipetten aufgesammelt und in einem separaten mit

Hanksloumlsung gefuumlllten Reagenzglas kollektiert Pro Tier wurden 400 bis 450

Pankreasinseln gesammelt und mit 05ml Hanksloumlsung in einer Spritze aufgeschwemmt

und transplantiert

Material und Methode

18

252 Intrahepatische Transplantation

Kurz vor der geplanten Transplantation wurde das Gewicht und die

Blutglukosekonzentration der Tiere bestimmt Um eine ausreichende Narkose zu

erlangen wurde den Tieren gewichtsadaptiert ein Gemisch aus Ketamin (80mgkg

Koumlrpergewicht) und Xylazin (4mgkg Koumlrpergewicht) intraperitoneal appliziert Nach

der Rasur des Operationsfeldes wurden die Tiere auf einen Operationstisch fuumlr Ratten

fixiert und das Operationsfeld mit 90igem Alkohol desinfiziert Die Laparatomie

erfolgte vom Sternum bis zur Linea alba Insgesamt wurde das Abdomen auf einer

Strecke von drei Zentimetern eroumlffnet und mit einem Lochtuch abgedeckt Das

Darmkonvolut wurde nach extraabdominal verlagert und mit einer warmen NaCl-

getraumlnkten Kompresse vor dem Austrocknen geschuumltzt Die Vena portae wurde

dargestellt und der Ast der den linken Leberlappen und die linke Haumllfte des

Mittellappens versorgt wurde kurzzeitig mit einer Gefaumlszligklemme abgeklemmt Die

zuvor gewonnenen Pankreasinseln wurden in einer 1ml Tuberkulinspritze zusammen

mit 05ml Hanksloumlsung aufgezogen die mit einer 05mm durchmessenden Kanuumlle

versehen war Damit wurde die Pfortader punktiert und die Loumlsung in den rechten Teil

der Leber (dh in den rechten Leberlappen in die rechte Haumllfte des Mittellappens in

den Processus caudatus und die Processus papillares) geschwemmt Die linke

Leberhaumllfte also der linke Leberlappen und die linke Haumllfte des Mittellappens blieben

frei von Transplantaten Die Gefaumlszligklemme wurde sofort nach der Transplantation

entfernt sodass die Abklemmzeit nicht mehr als 1 Minute betrug Nach Entfernen der

Punktionskanuumlle erfolgte die manuelle Druckkompression der Vena portae fuumlr ca zwei

bis drei Minuten um die Blutung zu stillen und im Anschluss das Entfernen der

Kompresse und das Reponieren des Darmkonvoluts Die Bauchdecke wurde mit einer

fortlaufenden Naht verschlossen und die Haut anschlieszligend geklammert Am Ende

erfolgte erneut eine Desinfektion der Wunde Postoperativ wurden die Tiere bis zum

Erwachen beobachtet Insgesamt dauerte die Narkose nicht laumlnger als 20 Minuten

Material und Methode

19

26 Praumlparation der Lebern

261 Markierung proliferierender Zellen

Die Bromdesoxyuridin (BrdU)-Applikation erfolgte bei der Haumllfte der Tiere einer

Gruppe eine Stunde vor dem Toumlten Dazu wurde 20mg BrdU in 2ml Kochsalz aufgeloumlst

und jeweils 1ml intraperitoneal und subkutan injiziert Um laumlngerfristige

Proliferationssteigerungen erkennen zu koumlnnen wurde der anderen Haumllfte der Tiere

BrdU mittels einer osmotischen Minipumpe uumlber einen Zeitraum von sieben Tagen vor

dem Toumltungszeitpunkt appliziert Dazu wurde die doppelte Dosis ebenfalls in 2ml

Kochsalzloumlsung aufgeloumlst und in die Pumpen gespritzt die ihren Inhalt gleichmaumlszligig an

die Umgebung abgaben sodass sich eine Tagesdosis von 572mg ergab Diese Pumpen

wurden den mit Ether-betaumlubten Ratten subkutan zwischen den Schulterblaumlttern

implantiert und der Hautschnitt mit Klammern versorgt BrdU wird von den

proliferierenden Zellen aufgenommen und in die neu synthetisierte DNA eingebaut Der

immunhistochemische Nachweis von BrdU erfolgt dann mit Hilfe eines

Primaumlrantikoumlrpers (s 271)

262 Probengewinnung und Gewebspraumlparation

Die Tiere wurden mit einer Uumlberdosis Ketamin (100mg kg Koumlrpergewicht) und

Xylazin (4mgkg Koumlrpergewicht) narkotisiert Das Abdomen wurde durch eine mediane

Laparotomie eroumlffnet und die Aorta abdominalis nach extraabdomineller Verlagerung

des Darmkonvoluts dargestellt Diese wurde mit einer Flexuumlle (22G) kanuumlliert Dadurch

konnten 5ml Blut in einer 5ml Spritze abgezogen werden Das Blut wurde zur

Serumgewinnung fuumlr 10 Minuten in einem Gerinnungsroumlhrchen zentrifugiert Das

Serumroumlhrchen wurde in einem Behaumllter mit fluumlssigem Stickstoff tiefgefroren und bei

-80⁰C gelagert Die liegende Flexuumlle wurde mit Klemmen in der Aorta abdominalis

fixiert Danach wurde der Blutkreislauf mit 200ml Spuumllloumlsung (Ringerloumlsung 4

Dextran 05 Procain pH 74) gespuumllt um das Blut aus den Gefaumlszligen zu entfernen

Dabei wurde ein offener Kreislauf geschaffen in dem die Vena cava inferior unterhalb

des Zwerchfells mit einer spitzen Schere durchtrennt wurde

Material und Methode

20

Nach Abklemmen der zufuumlhrenden Gefaumlszlige wurde der Mittellappen der Leber abgesetzt

und in einen linken und rechten Anteil getrennt Beide Mittellappenstuumlcke wurden in

2mm breite Stuumlcke geschnitten auf entsprechend gekennzeichnetes Filterpapier

gegeben und uumlber Methylbutan in fluumlssigem Stickstoff kryokonserviert Die rechte

Niere wurde nach dem Abklemmen der zufuumlhrenden Gefaumlszlige halbiert und ebenfalls in

Methylbutan eingefroren Die Lagerung der beiden Gewebe erfolgte bei -80⁰C

Im Anschluss wurde die Spuumllloumlsung durch eine Fixierloumlsung (3 Paraformaldehyd

05 Glutaraldehyd 4 Dextran) ersetzt Nach etwa 5 Minuten war eine gleichmaumlszligige

Perfusionsfixation erreicht sodass auch das restliche Lebergewebe sowie Schilddruumlse

linke Niere ein etwa 2cm langes Duumlnndarmsegment Gehirn und Hypophyse in Nachfix

(3 Paraformaldehyd) aufbewahrt werden konnte Herz Lunge Pankreas Milz und

Hoden wurden in 4igem Formaldehyd konserviert Der Zuschnitt der entnommenen

Organe erfolgte nach einer weiteren mindestens 24 stuumlndigen Fixierung Die gewonnene

Organe in einer aufsteigenden Alkoholreihe entwaumlssert und dann in Paraffin eingebettet

Von den Paraffinbloumlcken wurden 1-2microm dicke Serien der Lebern gefertigt

27 Morphologische Untersuchungen

Die transplantierten Pankreasinseln konnten mikroskopisch vom umgebenen

Lebergewebe sehr gut abgegrenzt werden Wie auch schon in der Abbildung 1

beschrieben fanden wir die Inseln innerhalb kleiner Pfortaderaumlste in der Mitte eines

Leberazinus (siehe auch Abb 9 A) Neben den Standardfaumlrbungen Haumlmatoxylin und

Eosin und der Periodsaumlure- Schiff- Reaktion wurden zusaumltzliche immunhistochemische

Reaktionen durchgefuumlhrt

Material und Methode

21

271 Protokolle der Immunhistochemie (BrdU)

- Paraffinschnitte 2microm Trocknung uumlber Nacht bei 60 Grad

- Antikoumlrper BrdU verduumlnnt mit Antikoumlrper- Verduumlnnungsloumlsung Fa Leica

(REFAR9352) HPLC minimum 99HPLC Sigma

ABC-Methode

1 Kochen des entparaffinierten Schnittes in Citratpuffer (Merck Darmstadt) (pH6)

im Schnellkochtopf uumlber 45 Minuten

2 Andauung durch 01ige Protease (Sigma Hamburg) 10 Minuten 37degC

3 Waschung mit TRIS-Puffer (Merck Darmstadt)

4 Kochen des Schnittes bei 70degC fuumlr 60 Minuten in 95igem Formamid (Roth

Karlsruhe)

5 Waschung mit TRIS-Puffer

6 Inkubation in 3iger Wasserstoffperoxidloumlsung (DAKO Hamburg) 30

Minuten

7 Inkubation in 20iger Schweinenormalserum (DAKO Hamburg) verduumlnnt mit

TRIS-Puffer

8 Inkubation mit dem gegen BrdU gerichteten Primaumlrantikoumlrper (150 Verduumlnnung

mit Antibody-Diluent beides DAKO Hamburg) uumlber Nacht

9 Weiterbehandlung mit LSAB+ Kits (DAKO Hamburg)

10 Waschung mit TRIS-Puffer

11 Inkubation mit biotinylierten Sekundaumlrantikoumlrpern (biotinylierter antiMaus IgG

DAKO LSAB+ Kit Peroxydase)

12 Waschung mit TRIS-Puffer

13 Zugabe von Streptavidin Peroxydase fuumlr 30 Minuten

14 Waschung mit TRIS-Puffer

15 Inkubation mit dem Farbstoff 10 Minuten

16 Unterbrechung der Reaktion durch vorsichtige Spuumllung mit Aqua destillata

17 PAS- bzw HE-Faumlrbung

18 Eindeckung (mit Roti Histokit Fa Rote)

Material und Methode

22

272 Protokolle der Immunhistochemie (TGF-α)

- Paraffinschnitte 2microm Trocknung uumlber Nacht bei 60 Grad

- Antikoumlrper TGFa Fa Calbiochem Konzentration 1100 verduumlnnt mit

Antikoumlrper-Verduumlnnungsloumlsung Fa Leica (REFAR9352)

Bearbeitung

1 Entparaffinierung uumlber Automaten mit Bond Dewax Solution (REF 35606)

2 Hitzevorbehandlung im Automaten pH 60

3 Peroxidase Blocking (im Nachweissystem REF DS9800) bdquoPolymer Refine

DABldquo dFaLeica) fuumlr 10 Minuten

4 Inkubation mit Primaumlr-AK fuumlr 60 Minuten

5 Post Primary (im Nachweissystem dFaLeica) fuumlr 10min

6 Polymer (Nachweissystem) 30 Minuten

7 DAB (33-Diaminobenzidin) Nachweissystem 20 Minuten

8 Gegenfaumlrbung mit Haumlmalaun (Nachweissystem) 8 min

9 Entwaumlssern in aufsteigender Alkoholreihe gefolgt von Xylol

10 Eindecken mit Roti-Histokit (FaRoth)

Material und Methode

23

273 Protokolle der Immunhistochemie (EGF-R)

- Paraffinschnitte 2microm Trocknung uumlber Nacht bei 60 Grad

- Antikoumlrper EGFR Fa Leica Konzentration 150 verduumlnnt mit Antikoumlrper-

Verduumlnnungsloumlsung Fa Leica (REFAR9352)

Bearbeitung

1 Bearbeitung im Vollautomat der Fa Leica bdquoBOND Max

2 Entparaffinierung uumlber Automaten mit Bond Dewax Solution (REF 35606)

3 Hitzevorbehandlung im Automaten pH 90

4 Peroxidase Blocking (im Nachweissystem REF DS9800) bdquoPolymer Refine

DABldquo d Fa Leica) fuumlr 10 Minuten

5 Inkubation mit Primaumlr-AK fuumlr 60 Minuten

6 Post Primary (im Nachweissystem d Fa Leica) fuumlr 10 Minuten

7 Polymer (Nachweissystem) 30 Minuten

8 DAB (33-Diaminobenzidin) Nachweissystem 20 Minuten

9 Gegenfaumlrbung mit Haumlmalaun (Nachweissystem) 8 min

10 Entwaumlssern in aufsteigender Alkoholreihe gefolgt von Xylol

11 Eindecken mit Roti-Histokit (Fa Roth)

Material und Methode

24

274 Protokolle der Immunhistochemie (Insulin)

- Paraffinschnitte 2microm Trocknung uumlber Nacht bei 60 Grad

- Antikoumlrper Insulin (Fa Leica Menarini Konzentration 1300 verduumlnnt mit

Antikoumlrper- Verduumlnnungsloumlsung Fa Leica (REFAR9352)

- Vollautomat der Fa Leica bdquoBOND Maxldquo

Bearbeitung

1 Entparaffinierung uumlber Automaten mit Bond Dewax Solution (REF 35606)

2 Peroxidase Blocking (im Nachweissystem REF DS9800) bdquoPolymer Refine

DABldquo d Fa Leica) fuumlr 5 min

3 Inkubation mit Primaumlr-AK fuumlr 18 Minuten

4 Post Primary (im Nachweissystem dFaLeica) fuumlr 7 Minuten

5 Polymer (Nachweissystem) 8 min

6 DAB (33-Diaminobenzidin) Nachweissystem 7 Minuten

7 Gegenfaumlrbung mit Haumlmalaun (Nachweissystem) 2 Minuten

8 Entwaumlssern in aufsteigender Alkoholreihe gefolgt von Xylol

9 Eindecken mit Roti-Histokit (Fa Roth)

Material und Methode

25

28 Proliferationsaktivitaumlt

Die morphometrische Auszaumlhlung der Proliferationsaktivitaumlt erfolgte mit dem

Mikroskop (Nikon ECLIPSE Ni) einer Kamera (Nikon digital sight ds-2Mv) dem

Softwareprogramm (Nis- Elements imaging software BR) und einem Gitternetz

(Methode nach Weibel) [45]

Mit Hilfe des BrdU- Labeling-Index (BrdU-LI) konnte die Proliferationsaktivitaumlt der

verschiedenen Versuchsgruppen verglichen werden da dieser den Anteil BrdU-

positiver Hepatozytenkerne in Prozent angibt (vergleiche Abb 8) Er wurde bei den

Tieren der Hauptgruppen 1-5 sowie der Kontrollgruppen 1-5 die uumlber 7 Tage BrdU

uumlber eine osmotische Pumpe (Fa Alzet Modell 2ML1) erhielten bestimmt Gezaumlhlt

wurden die Hepatozytenkerne in den praumlneoplastischen Herden (nur Versuchsgruppen)

und im Normalgewebe (je 2000 Hepatozytenkerne pro Tier der Versuchs- und

Kontrollgruppen)

29 Statistische Auswertung

Die Haupt- und Kontrollgruppen wurden hinsichtlich der Gewichtsentwicklung und

Blutzuckerwerte verglichen Zudem erfolgte ein intraindividueller Vergleich (gepaart)

der Proliferationsaktiviaumlt der Herde und des Normalgewebes in den Hauptgruppen und

der interindividuelle Vergleich (ungepaart) mit dem Normalgewebe der

Kontrollgruppen Es wurde jeweils der Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test (Microsoft

Excel 2003 Redmond USA) verwendet Unterschiede wurden als signifikant

akzeptiert falls die Irrtumswahrscheinlichkeit p unter 005 lag

Ergebnisse

26

3 Ergebnisse

31 Gewichtsentwicklung

In allen Hauptgruppen konnte nach der Transplantation eine Gewichtsreduktion

nachgewiesen werden Im Durchschnitt kam es zu einer initialen Abnahme von 172

Im Verlauf kam es zu einer Erholung der Tiere mit einer Gewichtszunahme um

durchschnittlich 042 Die Hauptgruppen 1 (3 Wochen) und 3 (6 Monate) jeweils

ohne Gefitinib zeigten dies am deutlichsten (49 Gewichtsabnahme innerhalb einer

Woche nach Transplantation) Die Hauptgruppe 1 gewann danach das 106fache und die

Hauptgruppe 3 das 108fache an Gewicht Statistisch signifikante Unterschiede lieszligen

sich zwischen den jeweiligen Haupt- und Kontrollgruppen feststellen (Tab 2 und

Abb5) Hier sahen wir bei den transplantierten diabetischen Tieren der Hauptgruppen

insgesamt einen kleineren Gewichtszuwachs als bei den Kontrolltieren

In den Kontrollgruppen hingegen konnte man eine stete Gewichtszunahme beobachten

(Tab 3 und Abb 6) Durchschnittlich kam es zu einem Gewichtszuwachs bis zum

15fachen Die Unterschiede zwischen den Kontrollgruppen 1 (3 Wochen) und 2 (3

Wochen 2 Wochen Gefitinib) zeigte einen statistisch signifikanten Unterschied Im

Durchschnitt nahm die Kontrollgruppe 1 das 129fache und die Kontrollgruppe 2 das

118fache zu

Einen signifikanten Unterschied konnten wir ebenfalls in den Gruppen 3 (6 Monate)

und 4 (6 Monate 2 Wochen Gefitinib) sowie 4 (6 Monate 2 Wochen Gefitinib) und 5

(6Monate 3 Monate Gefitinib) beobachten In der Kontrollgruppe 3 verzeichneten wir

den groumlszligten Gewichtszuwachs (171fache) Die Kontrollgruppe 4 (145fache) nahm

weniger zu als die Kontrollgruppe 5 (165fache) zu

Ergebnisse

27

Tabelle 2 Gewichtsentwicklung der Hauptgruppen 1-5

HG1 (n=8) HG2 (n=12) HG3 (n=11) HG4 (n=13) HG5 (n=14)

MW 1056 1009 1081 0984 0983

SEM 0009 0004 0033 0010 0012

Test nsa ns

b ns

c ns

d

lt 0001e 0001

f lt 0001

g lt 0001

h lt 0001

i

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM Standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (plt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabelle 3 Gewichtsentwicklung der Kontrollgruppen 1-5

KG1 (n=10) KG2 (n=10) KG3 (n=11) KG4 (n=10) KG5 (n=10)

MW 1288 1179 1706 1445 1649

SEM 0010 0011 0023 0024 0017

Test 0029a 0025

b 0043

c ns

d

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM Standard error of the mean ns nicht signifikant KG Kontrollgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (plt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Ergebnisse

28

Startpunkte Gefitinibgabe

Abbildung 5 Gewichtsentwicklung der Hauptgruppen

In den Hauptgruppen verzeichneten wir eine voruumlbergehende Gewichtsabnahme nach der

Transplantation Nach Erholung konnten wir eine leichte Gewichtszunahme beobachten

Startpunkte Gefitinibgabe

Abbildung 6 Gewichtsentwicklung der Kontrollgruppen

In den Kontrollgruppen konnten wir eine stete Gewichtszunahme verzeichnen (ca das 15-fache vom

Startgewicht)

Ergebnisse

29

32 Blutglukosedaten

Nach erfolgreicher Streptozotocingabe stiegen die Blutglukosewerte aller

Hauptgruppentiere auf Werte uumlber 167 mmolL bzw 300mgL In allen Gruppen lagen

die Durchschnittswerte post transplantationem zwischen 160 mmolL und 276mmolL

waumlhrend des gesamten Versuches Am Toumltungstag lag der Blutzucker durchschnittlich

bei 243mmolL Der nach der Transplantation nachgewiesene Blutglukoseabfall war in

allen Hauptgruppen zu verzeichnen (im Durchschnitt 123) Im Verlauf stiegen die

Werte konsekutiv wieder an Signifikante Unterschiede gab es nicht Verglichen mit den

normoglykaumlmen Kontrollgruppen war ein signifikanter Unterschied zu den

Hauptgruppentieren auf Grund der diabetischen Stoffwechsellage zu ermitteln (Tab 4

Abb 7)

In den Kontrollgruppen lag der Durchschnittswert aller Blutglukosewerte bei

54mmolL (plusmn 09mmolL) Blutzuckerschwankungen als Folge der Gefitinibgabe

konnten nicht nachgewiesen werden Ein signifikanter Unterschied ergab sich zwischen

den Kontrollgruppen 3 (6 Monate) welche einen Blutzuckerwert um 497mmoll hatten

und 5 (6 Monate 3 Monate Gefitinib) welchen einen Blutzuckerwert um 449mmoll

hatten (Tab 5 Abb 8)

Tabelle 4 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Hauptgruppen 1-5

HG1 (n=8) HG2 (n=12) HG3 (n=11) HG4 (n=13) HG5 (n=14)

MW 23088 23075 23456 26700 25591

SEM 0795 1070 3487 1108 1505

Test nsa ns

b ns

c ns

d

Test lt0001e lt0001

f 0001

g lt0001

h lt0001

i

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM Standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

Ergebnisse

30

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabelle 5 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Kontrollgruppen 1-5

KG1 (n=10) KG2 (n=10) KG3 (n=11) KG4 (n=10) KG5(n=10)

MW 5530 6320 4973 4830 4490

SEM 0281 0541 0160 0293 0091

Test nsa ns

b ns

c 0019

d

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM Standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Ergebnisse

31

Startpunkte Gefitinibgabe

Abbildung 7 Blutglukoseentwicklung der Hauptgruppen

Post transplantationem kam es in allen Gruppen zu einem Blutglukoseabfall Im Verlauf stiegen die

Werte konsekutiv wieder an

Startpunkte Gefitinibgabe

Abbildung 8 Blutglukoseentwicklung der Kontrollgruppen

Die Blutglukosewerte der nicht transplantierten Tiere lagen im Durchschnitt bei 54mmolL (plusmn

09mmolL) Blutzuckerschwankungen als Folge der Gefitinibgabe konnten nicht nachgewiesen werden

Ergebnisse

32

33 Praumlneoplastische Leberherde

Nach erfolgreicher Transplantation der Pankreasinseln entstanden bei allen

Hauptgruppen im Abstromgebiet der Inseln klarzellige Veraumlnderungen der Hepatozyten

in den Azinuszonen 1 und 2 (s Abb 9) Diese Foci of alterated hepatocytes zeigten wie

in den vorangegangenen Experimenten eine vermehrte Glykogenspeicherung welche

mit Hilfe der PAS- Reaktion verdeutlicht werden kann (s Abb 10) Des weiteren fand

sich in den Glykogenspeicherherden eine Uumlberexpression des EGF-R und von TGFα im

Vergleich zum extrafokalen Lebergewebe (Abb 13 und 14)

34 Proliferationsaktivitaumlt

Die Proliferationsaktivitaumlt der einzelnen Gruppen wurde anhand des BrdU-Labeling-

Index bestimmt Ein Vergleich der Indices erfolgte intra- und interindividuell (Tabellen

6 bis 8) Die Proliferation betrug im Normalgewebe der Hauptgruppe 1 (3 Wochen) im

Durchschnitt 35 plusmn 0764 In der Hauptgruppe 2 (3 Wochen 2 Wochen Gefitinib) war

sie deutlich geringer und lag bei 125 plusmn 0256

Die Proliferationsaktivitaumlt in den praumlneoplastischen Herden wurde nach 2 Wochen

Gefitinibgabe halbiert (HG 1 vs HG2 107 plusmn 0996 vs 57 plusmn 049) Im

intraindividuellen Vergleich der Hauptgruppe 2 war die Proliferationsaktivitaumlt der

Herde im Vergleich zum Normalgewebe um etwa das 3-fache erhoumlht (Herde vs

Normalgewebe 574 plusmn 049 vs 125 plusmn 026)

Im Normalgewebe der Hauptgruppen 3-5 (vgl Tab7 6 Monate 6 Monate 2 Wochen

Gefitinib 6 Monate 3 Monate Gefitinib) war die Proliferation im Mittel jeweils

geringer als in den Herden (12 plusmn 0075 06 plusmn 0031 und 07 plusmn 0036 vs 61 plusmn

0437 23 plusmn 0131 und 35 plusmn 0223) Dieser Unterschied war in allen drei Gruppen

signifikant Des Weiteren ergab sich ein signifikanter Unterschied zwischen den

Hauptgruppen 3 und 4 Die Proliferationsaktivitaumlt war in der HG 4 (also nach 2-

woumlchiger Gefitinibgabe im Vergleich zur HG 3 (ohne Gefitinibgabe) sowohl im Herd-

als auch im Normalgewebe etwa halbiert (Normalgewebe HG 3 vs HG 4 12 plusmn 0075

vs 06 plusmn 0031 Herdgewebe HG 3 vs HG 4 61 plusmn0437 vs 23 plusmn 0131)

Ergebnisse

33

Bei den Kontrollgruppen 1-4 zeigten sich im Vergleich zum Normalgewebe der

Hauptgruppen erhoumlhte Proliferationsaktivitaumlten im Lebergewebe in den Gruppen 1

(44 plusmn 0595 3 Wochen) und 2 (29 plusmn 0441 3 Wochen 2 Wochen Gefitinib) Diese

waren bei den 6- Monats- Kontrolltieren geringer (KG 345 15 plusmn 0097 06 plusmn

016 09 plusmn 006) Verglichen mit dem Normalgewebe der Hauptgruppen waren die

Proliferationsaktivitaumlten der Kontrolltiere bis auf KG 4 (6 Monate) erhoumlht

Tabelle 6 BrdU-Labeling-Index der Hauptgruppen 1-2

HG1 HG2

Normalgewebe Herde Normalgewebe Herde

Tier 1 35 165 255 604

Tier 2 775 856 065 429

Tier 3 085 771 155 839

Tier 4 18 1004 025 422

MW 3475 10703 1250 5735

SEM 0764 0996 0256 0490

Test(a) 0030 0011

Test(b) nsa ns

b

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

Test(a)

Vergleich zwischen Normalgewebe und Herde der jeweiligen Hauptgruppe

Test(b)

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2 (Normalgewebe)

b Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2 (Herde)

Ergebnisse

34

Tabelle 7 BrdU-Labeling-Index der Hauptgruppen 3-5

HG3 HG4 HG5

Normalgewebe Herde Normalgewebe Herde Normalgewebe Herde

Tier 1 07 293 055 168 06 442

Tier 2 135 83 04 14 08 335

Tier 3 09 478 08 288 065 315

Tier 4 165 683 045 333 1 126

Tier 5 125 748 055 264 045 515

Tier 6 085 169 095 394

MW 1170 6064 0600 2270 0742 3545

SE 0075 0437 0031 0131 0036 0223

Test(a) 0004 0004 0006

Test(b) 0023a 0015

b ns

c ns

d ns

e ns

f

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

Test(a)

Vergleich zwischen Normalgewebe und Herde der jeweiligen Hauptgruppe

Test(b)

a Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4 (Normalgewebe)

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4 (Herde)

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5 (Normalgewebe)

d Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5 (Herde)

e Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5 (Normalgewebe)

f Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5 (Herde)

Ergebnisse

35

Tabelle 8 BrdU-Labeling-Index der Kontrollgruppen 1-5

KG 1 KG 2 KG 3 KG 4 KG 5

Tier 1 71 165 114 054 069

Tier 2 285 38 216 073 079

Tier 3 26 5 186 087 116

Tier 4 815 13 117 049 059

Tier 5 15 113 034 128

MW 4440 2938 1492 0594 0902

SEM 0595 0441 0097 0160 0060

Test(a) ns a 0011

b ns

c ns

d

Test(b) 0044 ns 0008 0003 0004

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

Test(a)

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Test(b)

Vergleich zwischen den jeweiligen Haupt- und Kontrollgruppen

Ergebnisse

36

35 Abbildungen

Abb 9 Immunhistochemische Darstellung von Insulin in den transplantierten

Pankreasinseln

Vitale angewachsene Pankreasinseln in einem Pfortaderast eines Portaltraktes nach intraportaler

Transplantation und umgebene klarzellige Veraumlnderungen der Hepatozyten im Abstromgebiet Mit dem

Antikoumlrper gegen Insulin lassen sich szlig-Zellen der transplantierten Inseln nachweisen deren Zytoplasma

spezifisch angefaumlrbt wird (Laumlnge der unteren Bildkante A761 microm B 435microm)

A

B

Ergebnisse

37

Abb 10 Glykogenspeicherherd (6 Mon nach Transplantation) in der PAS-

Reaktion

Leberherd 6 Monate nach Transplantation mit typischen Lebergewebsveraumlnderungen (in der unteren

Abbildung vergroumlszligert) Praumlneoplastische hepatozellulaumlre Laumlsionen sogenannte foci of altered

hepatocytes (FAH) mit vermehrter Glykogenspeicherung im Vergleich zum umgebenen Lebergewebe

dargestellt in der PAS- Reaktion (Laumlnge der unteren Bildkante A1740microm B 870microm)

B

A

Ergebnisse

38

Abb 11 Glykogenspeicherherde in der PAS-Reaktion

Man erkennt in der PAS-Reaktion eine kraumlftige Violettfaumlrbung der Herde gegenuumlber dem Normalgewebe

Die Transplantation von Pankreasinseln fuumlhrte bei den diabetischen Tieren zu glykogenspeichernden

Herden im Abstromgebiet der Transplantate und auch bei Ratten die Gefitinib erhielten Die

Abbildungen zeigen die Herde in verschiedenen Vergroumlszligerungen der Hauptgruppe 5 (6 Monate 3

Monate Gefitinib) (Laumlnge der unteren Bildkante A E870microm B F 435microm CD 217microm)

B A

F E

C D

Ergebnisse

39

Abbildung 13 Immunhistochemische Darstellung von TGF-α

Beispiel der immunhistochemischen Darstellung von TGF-α in einem hellzelligen Leberherd (6 Monate

nach Transplantation ohne Gefitinibgabe) Man sieht eine maumlszligige Braunfaumlrbung des Zytoplasmas und

der Zellmembran der Hepatozyten der Leberherde im Vergleich zum umgebenden Normalgewebe

entsprechend einer Uumlberexpression von TGFα innerhalb des Leberherdes

(Laumlnge der unteren Bildkante A1740microm B 870microm)

B

A

Ergebnisse

40

Abbildung 14 Immunhistochemische Darstellung von EGF-R

Beispiel einer immunhistochemischen Darstellung des EGF-R in einem hellzelligen Leberherd(6 Monate

nach Transplantation ohne Gefitinibgabe) Im Vergleich zum Normalgewebe findet man eine etwas

kraumlftigere membranstaumlndige Braunfaumlrbung der Hepatozyten im Herdgewebe entsprechend einer leichten

Uumlberexpression des EGFR in den Leberherden (Laumlnge der unteren Bildkante A1740microm B 870microm)

A

B

Ergebnisse

41

Abbildung 15 Immunhistochemische Darstellung BrdU-markierter Hepatozyten

Dunkelbraun gefaumlrbte Zellkerne markieren Hepatozyten die sich im Proliferationszyklus befinden Das

umliegende Normalgewebe zeigt im Vergleich zum Herdgewebe eine deutlich geringere

Proliferationsaktivitaumlt BrdU wurde mittels einer osmotischen Minipumpe uumlber 7 Tage kontinuierlich

verabreicht (6 Monate nach Transplantation ohne Gefitinibgabe)

(Laumlnge der unteren Bildkante 870microm)

A

Diskussion

42

4 Diskussion

41 Die Transplantate und deren Effekte auf das benachbarte Leberparenchym

Voraussetzung fuumlr das Experiment waren vitale Pankreasinseltransplantate in den

kleinen Pfortaderaumlsten der Leber welche zu allen Toumltungszeitpunkten in den

Hauptgruppen nachgewiesen werden konnten (siehe Abb 3) Zahlreiche Herde

veraumlnderter Hepatozyten haben sich im Abstromgebiet der Transplantate ausgebildet

Mit Hilfe der PAS-Reaktion konnte die Glykogenspeicherung der vergroumlszligerten

Hepatozyten innerhalb des Leberazinus deutlich gemacht werden Diese klarzelligen

Herde (clear cell foci CCF) werden bei der Ratte zu den Praumlneoplasien gezaumlhlt [50]

Ursaumlchlich fuumlr die Glykogenose ist eine reduzierte Glykogenolyseaktivitaumlt der

Hepatozyten und eine gesteigerte Glykogensynthese (verminderte Aktivitaumlt des

glykogenolytischen Enzyms Glukose- 6- Phosphatase) Insulin-vermittelte Signalwege

wie AKT mTOR und Ras Raf1 sowie Enzyme der Glykolyse der de-novo-

Fettsaumluresynthese der β- Oxidation und der Cholesterinbiosynthese sind in den CCF

hochreguliert verglichen mit dem Normalgewebe Ebenfalls findet sich eine erhoumlhte

Proliferationsaktivitaumlt [9] und eine gleichzeitige Uumlberexpression von EGF-R und TGF-α

in praumlneoplastischen Herden wie es auch in diesem Experiment bei den unbehandelten

Tieren nachweisbar ist

42 Blutglukose und Gewichtsentwicklung der Tiere

In allen Hauptgruppen konnte nach der Transplantation eine Gewichtsreduktion

nachgewiesen werden Diese beruht meist auf einer voruumlbergehenden Einstellung der

Nahrungsaufnahme sowie dem auch beim Menschen bekannten

Postaggressionsstoffwechsel nach Operationen [53]

Die Entwicklung von Blutglukose und Gewicht der Haupt- und Kontrollgruppen

entsprach in der Gesamtheit unseren Erwartungen In den Hauptgruppen konnten wir

dauerhaft hohe Blutzuckerwerte und groumlszligtenteils konstante Gewichtsverlaumlufe

verzeichnen Die Kontrolltiere waren zu jeder Zeit normoglykaumlmisch und nahmen

kontinuierlich an Gewicht zu Ein Einfluss des Medikamentes Gefitinib bezogen auf

die Blutglukose- und Gewichtsdaten konnte bei den transplantierten Versuchstieren

Diskussion

43

nicht festgestellt werden Hier zeigte sich im Vergleich der einzelnen Hauptgruppen

untereinander kein signifikanter Unterschied Die geringe Gewichtszunahme ist wie

auch schon in einigen Vorarbeiten beschrieben den Nebenwirkungen des Diabetes

zuzuschreiben [13] Zudem kam es bei den diabetischen Tieren zu Katarakten

Polydipsie Polyurie und Diarrhoen

Ein Einfluss des Gefitinibs auf die Gewichtsentwicklung der nicht-transplantieren Tiere

konnte jedoch ermittelt werden Es zeigten sich signifikante Unterschiede zwischen den

behandelten (Kontrollgruppe 4 6 Monate 2 Wochen Gefitinib) und den nicht-

behandelten Tieren (Kontrollgruppe 3 6 Monate) Gefitinib fuumlhrte dazu dass die Tiere

anfangs weniger zunahmen dann nach 3 Wochen aber kontinuierlich an Gewicht

zunahmen moumlglicherweise laumlsst sich dies durch Gewoumlhnungseffekte erklaumlren

Die Kontrollgruppe 5 welche sechs Monate lebte und drei Monate vor

Toumltungszeitpunkt Gefitinib erhielt zeigte jedoch im Vergleich zu der unbehandelten

Kontrollgruppe 3 (6 Monate) keinen signifikanten Gewichtsunterschied Dies kann die

Folge einer Toleranzentwicklung gegenuumlber der Applikation sein oder dass mit

zunehmender Dauer der Verabreichung des Medikamentes die Nebenwirkungen von

den Tieren besser toleriert werden konnten Zu den bekannten Nebenwirkungen von

Gefitinib gehoumlren Diarrhoen Augenentzuumlndungen und Hautausschlaumlge (vergleiche

Tab 6-5) [54] Ein Einfluss des Medikamentes auf den Blutglukosespiegel der

Kontrolltiere konnte nicht festgestellt werden

43 Proliferationsindex

Ziel dieser Arbeit war die Inhibition von EGF-R ein Transmembranrezeptor der eine

wichtige Rolle in der Hepatokarzinogenese spielt [28 29] Dieser

Wachstumsfaktorrezeptor wird auch auf der Zelloberflaumlche hepatozellulaumlrer Karzinome

vermehrt exprimiert [46 47]

Nun konnte in meinen Experimenten durch die Blockade der intrazellulaumlren

Tyrosinkinase mittels Gefitinib eine Reduktion der Proliferationsrate der

praumlneoplastischen Leberherde erzielt werden sodass eine Beeinflussung der Initiation

der Hepatokarzinogenese anzunehmen ist Gefitinib hemmt die Proliferation dieser

Glykogenspeicherherde im Kurzzeitversuch uumlber 2 Wochen bei den 3 Wochen- und 6-

Monatstieren mit einer Dosis von 20mgkgKG

Diskussion

44

Im Gegensatz dazu kam es zu keiner Beeinflussung der Proliferation bei den

Mittellangzeitversuchen von 6 Monaten uumlber eine laumlngere Applikationsdauer (3

Monate) mit einer reduzierten Dosis (10mgkgKG) Somit bleibt anscheinend die

Karzinogenese bereits laumlnger bestehender womoumlglich schon promovierter Herde durch

eine EGF-R-Blockade unbeeinflusst Dies liegt moumlglicherweise an dem Startpunkt der

Behandlung da die Therapie mit Gefitinib erst nach 3 Monaten begonnen wurde und

der Einfluss auf die sehr fruumlhe Hepatokarzinogenese somit verringert ist

Auch andere Modelle wie die intrahepatische Ovar- und

Schilddruumlsenfollikeltransplantation sowie chemische Hepatokarzinogenesemodelle (N-

Nitrosomorpholin) zeigten aumlhnliche Ergebnisse sowohl in Kurz- (3 Wochen - 6 Monate)

als auch in den Langzeitexperimenten (12-24 Monate) im Hinblick auf die Proliferation

Nach 2-woumlchiger Hochdosis-Gefitinibgabe lieszligen sich verminderte

Proliferationsaktivitaumlten in den praumlneoplastischen Leberherden nachweisen Im

Ovartransplantationsmodell Modellen entstanden sogar weiterhin hepatozellulaumlre

Adenome und Karzinome sodass anzunehmen ist dass Gefitinib kaum einen Einfluss

auf die Promotion und Progression in der hormonellen Hepatokarzinogenese hat Weder

die Anzahl noch das Auftreten der Tumoren wurde durch die Gefitinibdauergabe

(10mg) beeinflusst [55] Im N-Nitrosomorpholinmodell hingegen konnte das Auftreten

von hepatozellulaumlren Adenomen und Karzinomen durch die Gefitinibgabe reduziert

werden sodass im chemischen Hepatokarzinogenesemodell die Aktivierung des EGF-R

womoumlglich eine groumlszligere Rolle spielt als im hormonellen [56]

Eine moumlgliche Erklaumlrung kann die Resistenzentwicklung gegenuumlber

Tyrosinkinaseinhibitoren sein welche sowohl in vitro als auch klinisch bei der

Behandlung mit diesen Medikamenten beobachtet wird [49 50] Auszligerdem ist es

moumlglich dass die verabreichte Dosis von 10mgkgKG Gefitinib nicht zu einer

vollstaumlndigen Blockade der Tyrosinkinase gefuumlhrt hat Womoumlglich kam es uumlber

alternative Wege wie beispielsweise der Aktivierung des IGF-1R (insulin-like-growth-

factor-receptor 1) zu einer Aufrechterhaltung des MAPK-Pfades und damit zum

Uumlberleben und Wachstum der Praumlneoplasien [50 51] Zellkulturexperimente konnten

diese Resistenzentwicklung und eine Transaktivierung des EGF-R belegen [50]

Diese Hypothese wird auch durch eine klinische Studie aus dem Jahr 2006 untermauert

[57] Hier wurde die Wirksamkeit von Gefitinib bei fortgeschrittenem inoperablen

HCCacutes an 31 Patienten untersucht Das Ergebnis war jedoch mit einem Ansprechen von

nur ca 3 ernuumlchternd sodass die Studie nicht fortgefuumlhrt wurde Allerdings findet

Diskussion

45

Gefitinib (IressaTM) neben Erlotinib (TarcevaTM) ua im Rahmen klinischer Studien

in der Therapie des Bronchialkarzinoms Anwendung

Zusammenfassung

46

5 Zusammenfassung

Die therapeutischen Moumlglichkeiten sind fuumlr das hepatozellulaumlre Karzinom bis heute sehr

begrenzt Tierexperimentelle Hepatokarzinogenesemodelle dienen dem besseren

Verstaumlndnis diverser pathophysiologischer metabolischer und molekulaer Prozesse

und zeigen neue gezielte antitumorigene Therapieansaumltze auf

Ein langjaumlhrig etabliertes Modell ist die hormoninduzierte Hepatokarzinogenese durch

Pankreasinseltransplantation Auch andere Modelle wie die intrahepatische Ovar- und

Schilddruumlsenfollikeltransplantation sowie chemische Hepatokarzinogenesemodelle (N-

Nitrosomorpholin) haben sich etabliert und wurden in parallelen Experimenten zu

meinem durchgefuumlhrt In allen Modellen entstanden Praumlneoplasien bzw

hyperproliferative Leberherde in der nichtzirrhotischen Rattenleber welche sich (auszliger

nach Schilddruumlsenfollikeltransplantation) zu hepatozellulaumlren Adenomen und spaumlter

auch Karzinomen weiterentwickelten

In dieser Studie wurden die Versuchstiere (Ratten) in 5 Haupt- und 5 Kontrollgruppen

unterteilt wobei die kuumlrzeste Beobachtungszeit bei 3 Wochen und die laumlngste bei 6

Monaten lag Die Dauer der Gefitinibapplikation wurde ebenfalls unterteilt in 2 Wochen

und 3 Monate Messparameter in diesem Experiment stellten Blutzucker Gewicht und

die Proliferationsaktivitaumlt der Herde dar Das Lebergewebe wurde histologisch

morphometrisch und immunhistochemisch untersucht

In der vorliegenden Arbeit wurde versucht die insulininduzierte Hepatokarzinogenese

mittels Gefitinib zu hemmen Dieses blockiert spezifisch die Tyrosinkinase des EGF-R

sodass es zu einer Unterbrechung der Signalkaskade kommt

In meiner Arbeit fand sich im Kurzzeitversuch eine deutlich geringere

Proliferationsaktivitaumlt innerhalb der Glykogenspeicherherde behandelter Tiere im

Vergleich zu nicht behandelten Tieren

Dies untermauert die Annahme dass TGF-α und der EGF-R eine wichtige Rolle in der

Entstehung praumlneoplastischer Herde und in der Hepatokarzinogenese spielen

In diesem Experiment konnte somit gezeigt werden dass Gefitinib einen Einfluss auf

die Initiation der Tumorgenese im Inseltransplantationsmodell der Ratten hat

Die Langzeitexperimente zeigten jedoch dass es zu keiner Beeinflussung der Promotion

und Progression der Hepatokarzinogenese kam Anzunehmen ist dass die EGF-R-

Zusammenfassung

47

Aktivierung nur einen Teil der aktivierten Signalkaskaden in der hormonell induzierten

Karzinogenese der Leber ausmacht

Literaturverzeichnis

48

6 Literaturverzeichnis

[1] Jemal A Bray F Center MM Ferlay J Ward E Forman D Global

Cancer Statistics CA- Cancer J Clin 2011 6169ndash90

[2] Gomaa AI Khan SA Toledano M B Waked I Taylor- Robinson S D

Hepatocellular carcinoma epidemiology risk factors and pathogenesis World J

Gastroenterol 2008 14 4300-4308

[3] Marrero J Kudo M Bronowicki J-P The Challenge of Prognosis and

Staging for Hepatocellular Carcinoma Oncologist 2010 15 23-33

[4] Llovet JM Bru C Bruix J Prognosis of hepatocellular carcinoma the

BCLC staging classification Semin Liver Dis 1999 19 329ndash38

[5] Llovet JM Ricci S Mazzaferro V Hilgard P Gane E Blanc JF de

oliveira AC Santoro A Raoul JL Forner A Schwartz M Porta C

Zeuzem S Bolondi L Greten TF Galle PR Seitz JF Borbath I

Haumlussinger D Giannaris T Shan M Moscovici M Voliotis D Bruix J

Sorafenib in advanced hepatocellular carcinoma N Engl J Med 2008 359 378-

90

[6] Wilhelm S Adnane L Newell P Villanueva A Llovet JM Lynch M

Preclinical overview of sorafenib a multikinase inhibitor that targets both Raf

and VEGF and PDGF receptor tyrosine kinase signaling Mol Cancer Ther 2008

73129-3140

[7] Bannasch P Preneoplastic lesions as end points in carcinogenicity testing II

Preneoplasia in various non- hepatic tissues Carcinogenesis 1986 7 849-852

[8] Aleem E Nehrbass D Klimek F Mayer D Bannasch P Upregulation

of the insulin receptor and type I insulin-like growth factor receptor are early

events in hepatocarcinogenesis Toxicol Pathol 2011 39524-43

Literaturverzeichnis

49

[9] Dombrowski F Mathieu C Evert M Hepatocellular Neoplasms Induced by

Low-NumberPancreatic Islet Transplants in Autoimmune Diabetic BBPfd Rats

Cancer Res 2006 1833-1843

[10] Ribback S Calvisi DF Cigliano A Sailer V Peters M Rausch J

Heidecke CD Birth M Dombrowski F Molecular and metabolic changes in

human liver clear cell foci resemble the alterations occurring in rat

hepatocarcinogenesis J Hepatol 2013 581147-56

[11] Morath C Schwenger J Schmidt J Zeier M Kombinierte Niere- Pankreas-

Transplantation Nephrologe 2007 2356ndash363

[12] Griffith RC Scharp D Hartmann B Ballinger W Lacy P A Morphologic

Study of Intrahepatic Portal-vein Islets Isografts Diabetes 1977 26 201-14

[13] Dombrowski F Lehringer-Polzin M Pfeifer U Hyperproliferative Liver

Acini after Intraportal Islet Transplantation in Streptozotocin-Induced Diabetic

Rats Laboratory Invest 1994 71 688-699

[14] Dombrowski F Bannasch P Pfeifer U Hepatocellular Neoplasms Induced

by Low- Number Pancreatic Islet Transplants in Streptozotocin Diabetic Rats

Am J Pathol 1997 150 1071-1087

[15] Dombrowski F Klingmuumlller D Pfeifer U Insulinomas Derived from

Hyperplastic Intra-Hepatic Islet Transplants Am J Pathol 1998 152 1025-

1038

[16] Dombrowski F Peifer U Hyperprolferative State of Liver Acini and

Pancreatic Islets after Intraportal Transplantation of Small Mass of Islets of

Langerhans in Streptozotocin induced Diabetic Rats Exp Clin Endocrinol 1995

103 112-117

Literaturverzeichnis

50

[17] De Paepe M Keymeulen B Pipeleers D Kloumlppel G Proliferation and

Hypertrophy of Liver Cells Surrounding Islet Grafts in Diabetic Recipient Rats

Hepatology 1995 21 1114-1153

[18] Dombrowski F Filsinger E Bannasch P Pfeifer U Altered Liver Acini

Induced in Diabetic Rats by Portal Vein Islet Isografts Resemble

Preneoplstic Hepatic Foci in Their Enzymic Pattern Am J Pathol 1996 148

1249-56

[19] Dragan Y P Sargent L Xu Y-D Xu Y-H H C Pitot HC The

Initiation-Promotion-Progression Model of Rat Hepatocarcinogenesis Exp Biol

Med (Maywood) 1993 20216-24

[20] Buumlrger C Inhibition der Signaltransduktion des epidermalen

Wachstumsfaktorrezeptors (EGF-Rezeptor) durch Peptid-Aptamere unv Diss

Universitaumlt Frankfurt aM 2002

[21 ] Fausto N Liver regeneration J Hepatol 2000 3219-31

[22] Michalopoulos GK DeFrances MC Liver regeneration Science 1997

27660-66

[23] Morimitsu Y Hsia CC Kojiro M Tabor E Nodules of less-differentiated

tumor within or adjacent to hepatocellular carcinoma relative expression of

transforming growth factor-alpha and its receptor in the different areas of tumor

Hum Pathol 1995 261126-1132

[24] Nalesnik MA Lee RG Carr BI Transforming growth factor alpha (TGFalpha)

in hepatocellular carcinomas and adjacent hepatic parenchyma Hum Pathol

1998 29228-234

[25] Harada K Shiota G Kawasaki H Transforming growth factor-alpha and

epidermal growth factor receptor in chronic liver disease and hepatocellular

carcinoma Liver 1999 19318-325

Literaturverzeichnis

51

[26] Chung YH Kim JA Song BC Lee GC Koh MS Lee YS et al

Expression of transforming growth factor-alpha mRNA in livers of patients with

chronic viral hepatitis and hepatocellular carcinoma Cancer 2000 89977-982

[27] Bekaii-Saab T Williams N Plass C Calero M Eng C A novel mutation

in the tyrosine kinase domain of ErB2 in hepatocellular carcinoma BMC

Cancer 2006 278-282

[28] Lee G Merlino G Fausto N Development of liver tumors in transforming

growth factor alpha transgenic mice Cancer Res 1992 19 5162-1570

[29] Hufnagl K Parzefall W Marian B Kaumlfer M Bukowska K Schulte-

Hermann R Grasl-Kraupp B Role of transforming growth factor alspha and

prostaglandines in preferential growth of preneopastic rat hepatocytes

Carcinogenesis 2001 8 1247-1256

[30] Carpenter G Cohen S Epidermal growth factor Annu Rev Biochem 1979

193-216

[31] Hanahan D Weinberg R The hallmarks of cancer Cell 2000 100 57-

70

[32] Fedi S Tola E Moeumlnne-Loccoz Y Dowling DN Smith LM Ogara F

Evidence for signalling between the phytopathogenic fungus Pythium ultimum

and Pseudomonas fluorescens F113 P ultimum represses the expression of

genes in P fluorescens F113 resulting in altered ecological fitness Appl

Environ Microbiol 1997 63 4261-4266

[33] Slamon D Clark G Wong S Levin W Ullrich A McGuire W Science

1987 235 177-182

[34] Khalil M Grandis J Shin D Expert Review of Anticancer Therapy 2003 3

367-380

Literaturverzeichnis

52

[ 35] Krejsa C Rogge M Sadee W Protein therapeutics new applications for

pharmacogenetics Nature Reviews Drug Discovery 2006 5 507-521

[36] Barker A Gibson K Grundy W Godfrey A Barlow J Healy M

Woodburn J Ashton S Curry B Scarlett L Henthorn L Richards L

Studies leading to the identification of ZD1839 (IRESSA) an orally active

selective epidermal growth factor receptor tyrosine kinase inhibitor targeted to

the treatment of cancer Bioorg Med Chem Lett 2001 14 1911-1914

[37] Shchemelinin I Sefc L Necas E Protein kinase inhibitors Folia Biol

(Praha) 2006 4 137-148

[38] Wakeling A Guy S Woodburn J Ashton S Curry B Barker A Gibson

K ZD1839 (IRESSA) an orally active inhibitor of epidermal growth factor

signalling with potential for cancer therapy Cancer Res 2002 20 5749-5754

[39] Blackhall F Ranson M Thatcher N Where next for gefitinib in patients with

lung cancer Lancet Oncol 2006 6 499-507

[40] Birnbaum A Ready N Gefitinib therapy for non-small cell lung cancer

Curr Treat Options Oncol 2005 675-81

[41] Schiffer E Housset C Cacheux W Wendum D Desbois-Mouthon C

Rey C Clergue F Poupon R Barbu V Rosmorduc O Gefitinib an EGFR

inhibitor prevents hepatocellular carcinoma development in the rat liver with

cirrhosis Hepatology 2005 41307-14

[42] Brehmer D Greff Z Godl K Blencke S Kurtenbach A Weber M

Muumlller S Klebl B Cotten M Keacuteri G Wissing J Daub H Cellular

Targets of Gefitinib Cancer Res 2005 65 379

[43] Klotz L Hacker HJ Klingmuumlller D Bannasch P Pfeifer U Dombrowski

F Hepatocellular alterations after intraportal transplantation of ovarian tissue in

ovariectomized rats Am J Pathol 2000 1561613-26

Literaturverzeichnis

53

[44] Dombrowski F Klotz L Hacker HJ Li Y Klingmuumlller D Brix K

Herzog V Bannasch P Hyperproliferative hepatocellular alterations after

intraportal transplantation of thyroid follicles Am J Pathol 2000 15699-113

[45] Weibel E Staubli W Gnagi H Hess F Correlated morphometric and

biochemical studies on the liver cell I Morphometric model stereologic

methods and normal morphometric data for rat liver J Cell Biol1969 4268ndash

91

[46] Strumberg D Clark J Awada A Moore M Richly H Hindlisz A Hirte

H Eder J Lenz H Schwartz B Safety pharmacokinetics and preliminary

antitumor activity of sorafenib a review of four phase I trials in patients with

advanced refractory solid tumors Oncologist 2007 4 426-437

[47] Mendelsohn J Baselga J The EGF receptor family as targets for cancer

therapy Oncogene 2000 56 6550-6565

[48] Li B Chang C Yuan M McKenna W Shu H Resistance to small

molecule inhibitors of epidermal growth factor receptor in malignant gliomas

Cancer Res 2003 21 7443ndash7450

[49] Kosaka T Yatabe Y Endoh H Yoshida K Hida T Tsuboi M Tada H

Kuwano H Mitsudomi T Analysis of epidermal growth factor receptor gene

mutation in patients with non-small cell lung cancer and acquired resistance to

gefitinib Clin Cancer Res 2006 19 5764ndash5769

[50] Huether A Hopfner M Sutter A Baradari V Schuppan D Scheruumlbl

H Signaling pathways involved in the inhibition of epidermal growth factor

receptor by erlotinib in hepatocellular cancer World J Gastroenterol 2006

32 5160ndash5167

[51] Giglia J Antonia S Berk L Bruno S Dessureault S Finkelstein

S Systemic therapy for advanced hepatocellular carcinoma past present and

future Cancer Control 2010 1 120ndash129

Literaturverzeichnis

54

[52] Bannasch P Pathogenesis of hepatocellular carcinoma sequential cellular

molecular and metabolic changes Prog Liver Dis 1996 14161ndash97

[53] Beisbarth H Fekl W Pathophysiology of post-aggression metabolism

Zentralbl Chir 1989 1141045-58

[54] Packungsbeilage Iressa (Hersteller AstraZeneca UK Limited Macclesfield

Cheshire SK10 2NA Vereinigtes Koumlnigreich)

[55] Ribback S Sailer V Boumlhning E Guumlnther J Merz J Steinmuumlller F

Evert M Calvisi DC Der Tyrosinkinasehemmer Gefitinib reduziert die

Tumorentstehung im chemischen jedoch in hormonell induzierten

Hepatokarzinogenese-Modellen Z Gastroenterol 2013 5130 (abstract)

[56] Dombowski F Sailer V Inhibition des Epidermal Growth Factor

Rezeptors in chemisch induzierten praumlneoplastischen Leberherden und

hepatozellulaumlren Karzinomen der Ratte 2010

[57] OrsquoDwyer P J Giantonio BJ Levy DE Kauh JS Fitzgerald B Benson

AB Gefitinib in advanced unresectable hepatocellular carcinoma Results from

the Eastern Cooperative Oncology Grouprsquos Study E1203 Journal of Clinical

2006 414

Tabellenanhang

55

7 Tabellenanhang

Tab 7-1 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Hauptgruppen 1-5

HG1 HG2 HG3 HG4 HG5

Tier 1 234 212 70 304 315

Tier 2 216 282 317 249 324

Tier 3 142 221 184 332 226

Tier 4 306 245 304 287 323

Tier 5 302 205 288 293 273

Tier 6 167 210 306 278 193

Tier 7 291 185 332 271 198

Tier 8 189 215 245 249 201

Tier 9 314 65 234 260

Tier 10 199 268 232

Tier 11 252 291 270

Tier 12 229 169

Tier 13 246

MW 23088 23075 23456 26700 25591

SEM 0795 1070 3487 1108 1505

Test nsa ns

b nsc ns

d

Test lt0001e lt0001

f 0001g lt0001

h lt0001i

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabellenanhang

56

Tab 7-2 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Kontrollgruppen

1-5

KG1 KG2 KG3 KG4 KG5

Tier 1 51 51 47 47 47

Tier 2 47 48 44 48 43

Tier 3 53 48 42 43 43

Tier 4 48 51 61 74 47

Tier 5 57 87 47 44 41

Tier 6 54 47 50 46 40

Tier 7 51 68 51 45 47

Tier 8 52 92 56 49 46

Tier 9 63 63 51 44 47

Tier 10 77 77 48 43 48

Tier 11 50

MW 5530 6320 4973 4830 4490

SEM 0281 0541 0160 0293 0091

Test nsa ns

b nsc 0019

d

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Tabellenanhang

57

Tab 7-3 Gewichtsentwicklung der Hauptgruppen 1-5

HG1 HG2 HG3 HG4 HG5

Tier 1 0938 1045 0841 0942 1057

Tier 2 1092 0938 0870 0894 0950

Tier 3 1075 1070 1435 1077 0967

Tier 4 1089 1039 0696 0960 1004

Tier 5 0988 0984 0693 0763 0958

Tier 6 1187 0949 1004 1041 1033

Tier 7 1044 0988 1220 0874 1306

Tier 8 1039 0964 0984 0949 1016

Tier 9 1038 1221 0957 1209

Tier 10 1063 1039 0935 0946

Tier 11 1020 1934 1192 1030

Tier 12 1007 1266 0770

Tier 13 1063 0618

Tier 14 0935

MW 1056 1009 1081 0984 0983

SEM 0009 0004 0033 0010 0012

Test nsa ns

b nsc ns

d

lt0001e 0001

f lt0001g lt0001

h lt0001i

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabellenanhang

58

Tab 7-4 Gewichtsentwicklung der Kontrollgruppen 1-5

KG1 KG2 KG3 KG4 KG5

Tier 1 1308 1311 2255 1836 1717

Tier 2 1397 1269 1408 1872 1672

Tier 3 1332 1318 1471 1134 1598

Tier 4 1285 1225 1642 1206 1621

Tier 5 1331 1189 1828 1512 1896

Tier 6 1341 1203 1946 1339 1746

Tier 7 1361 0981 1788 1326 1589

Tier 8 1290 1105 1806 1411 1856

Tier 9 1109 1090 1560 1380 1389

Tier 10 1128 1094 1526 1432 1406

Tier 11 1537

MW 1288 1179 1706 1445 1649

SEM 0010 0011 0023 0024 0017

Test 0029a 0025

b 0043c ns

d

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Tabellenanhang

59

Tab 6-5Nebenwirkungen von Gefitinib [47]

Nebenwirkungen nach Systemorganklassen und Haumlufigkeit Stoffwechsel- und Ernaumlhrungsstoumlrungen Sehr haumlufig Anorexie leicht oder

mittelschwer (CTC-Grad 1 oder 2)

Augenerkrankungen Haumlufig Konjunktivitis Blepharitis und

trockene Augen hauptsaumlchlich

leicht (CTC-Grad 1) Gelegentlich Hornhauterosion reversibel und

manchmal verbunden mit

anormalem Wimpernwachstum Keratitis (012 )

Gefaumlszligerkrankungen Haumlufig Haumlmorrhagie wie Nasenbluten

und Haumlmaturie Erkrankungen der Atemwege des Brustraums und Mediastinums

Haumlufig Interstitielle Lungenerkrankung (13 ) oft schwer (CTC-Grad 3-4) uumlber Todesfaumllle wurde

berichtet Erkrankungen des Gastrointestinaltrakts Sehr haumlufig Durchfall hauptsaumlchlich leicht

oder mittelschwer (CTC-Grad 1

oder 2)

Erbrechen hauptsaumlchlich leicht

oder mittelschwer (CTC-Grad 1

oder 2)

Uumlbelkeit hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Stomatitis hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Haumlufig Dehydratation als Folge von

Durchfall Uumlbelkeit Erbrechen

oder Appetitlosigkeit

Mundtrockenheit hauptsaumlchlich

leicht (CTC-Grad 1)

Gelegentlich Pankreatitis gastrointestinale Perforation

Leber- und Gallenerkrankungen Sehr haumlufig Erhoumlhungen der

Alaninaminotransferase

hauptsaumlchlich leicht bis

mittelschwer Haumlufig Erhoumlhungen der

Aspartataminotransferase

hauptsaumlchlich leicht bis

mittelschwer Erhoumlhungen des

Gesamtbilirubins hauptsaumlchlich

leicht bis mittelschwer

Gelegentlich Hepatitis

Tabellenanhang

60

Erkrankungen der Haut und des Unterhautzellgewebes

Sehr haumlufig Hautreaktionen hauptsaumlchlich

leicht bis mittelschwer (CTC-Grad 1 oder 2) pustuloumlser Ausschlag manchmal juckend mit trockener Haut einschlieszliglich Hautfissuren erythematoumls

Haumlufig Nagelstoumlrungen Alopezie

Gelegentlich Allergische Reaktionen unter

anderem Angiooumldem und

Urtikaria Selten Bulloumlse Reaktionen

einschlieszliglich toxisch epidermaler Nekrolyse Stevens-Johnson-Syndrom und Erythema multiforme Kutane Vaskulitis

Erkrankungen der Nieren und Harnwege Haumlufig Asymptomatische Erhoumlhung der Kreatininwerte im Blut Proteinurie Zystitis

Selten Haumlmorrhagische Zystitis Allgemeine Erkrankungen und Beschwerden am Verabreichungsort

Sehr haumlufig Asthenie hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Haumlufig Pyrexie Die Haumlufigkeit von UAWs die mit abnormalen Aumlnderungen eines Laborwerts

zusammenhaumlngen wurde auf Basis der Patienten ermittelt bei denen sich der

entsprechende Laborwert mindestens um 2 oder mehr CTC-Grade (bezogen auf den

basalen Laborwert) geaumlndert hat

Dieses Ereignis kann zusammen mit anderen Formen von

Dehydratisierungserscheinungen auftreten (hauptsaumlchlich Hautreaktionen) die bei

IRESSA beobachtet wurden

Die Gesamthaumlufigkeit der unerwuumlnschten Ereignisse mit allergischen Reaktionen

betrug nach der zusammengefassten Analyse der ISEL- INTEREST- und

IPASS-Studien 15 (36 Patienten) Vierzehn der 36 Patienten wurden aus der

gemeldeten Haumlufigkeit ausgeschlossen da es in den Meldungen Hinweise auf

eine nicht-allergische Aumltiologie gab oder darauf dass die allergische Reaktion

die Folge einer Therapie mit einem anderen Arzneimittel war

Dies schlieszligt einzelne Berichte von Leberversagen ein das in einigen Faumlllen

toumldlich verlief

Abkuumlrzungsverzeichnis

61

8 Abkuumlrzungsverzeichnis

microl Mikroliter

Abb Abbildung

ABC avidin-biotin-complex

AKT aktivierte Protein Kinase B

ATP Adenosintriphosphat

BCLC Bacelona Liver Cancer Clinic

BrdU Bromodesoxyuridin

bzw beziehungsweise

CCF clear cell foci

CIS China integrated score

cm Zentimeter

d der

DAB 33-Diaminobenzidin

dh das heiszligt

DNA Desoxyribonucleic acid

EGF Epidermal Growth Factor

EGF-R EGF-Rezeptor

Fa Firma

FAH foci of altered hepatocytes

g Gramm

GSF glycogen storing foci

h Stunde

HCA Hepatozellulaumlres Adenom

HCC Hepatozellulaumlres Karzinom

HE Haumlmatoxylin- Eosin- Faumlrbung

HG Hauptgruppe

HPLC high performance liquid chromatographie

IGF-1R Insulin-Like Growth Factor Receptor 1

GLUT Glukosetransporter

JAK Januskinase

kg Kilogramm

Abkuumlrzungsverzeichnis

62

KG Kontrollgruppe

MAPK mitogen activated protein kinase

mg Milligramm

ml Milliliter

mm Millimeter

mTOR mechanistic Target of Rapamycin

MW Mittelwert

NaCl Natriumchlorid

NaHCO3 Natriumhydrogencarbonat

NNM N- Nitrosomorpholin

ns nicht signifikant

PAS Periodic acid-Schiff reaction

PDGF-R-β Platet Derived Growth Factor-Rezeptor-β

PEI Perkutane Ethanol- Instillation

PI3K Phosphoinositide 3- Kinase

PST Performance- Status

RAF-Kinase Ras-activated factor-Kinase

Ras Rat sarcoma

RFA Radiofrequenzablation

RNA Ribunuclied acid

SEM Standard error of the mean

STAT Signal Transducers and Activators of Transcription

TACE transarterielle Chemoembolisation

TGF-α Transforming Growth Factor alpha

TRIS Tris(hydroxymethyl)-aminomethan

ua unter anderem

UAW Unerwuumlnschte Arzneimittelwirkung

VEGF-R Vascular Endothelial Growth factor-Rezeptor

vgl vergleiche

zB zum Beispiel

Danksagung

63

9 Danksagung

Besonderer Dank gilt Herrn Professor Dr med F Dombrowski fuumlr die Uumlberlassung

des Themas und die Moumlglichkeit diese Arbeit an seinem Institut durchzufuumlhren Mit

seiner Unterstuumltzung war es moumlglich ein Gerhard- Domagk- Stipendium der Ernst-

Moritz- Arndt- Universitaumlt zu erhalten An dieser Stelle moumlchte ich mich auch

rechtherzlich bei der Stipendienvergabekommission bedanken Meinen Doktoranden-

Kollegen moumlchte ich fuumlr die Bereitschaft danken jederzeit bei der Versorgung der

Ratten und Mithilfe bei den experimentellen Versuchen zur Verfuumlgung zu stehen Der

Tierpflegerin Frau Zimak sowie den medizinisch-technischen Assistenten des Instituts

danke ich fuumlr die Versorgung der Tiere und die Anfertigung der histologischen und

immunhistochemischen Schnitte Nicht zuletzt danke ich Frau Dr F Steinmuumlller und

Frau Dr S Ribback fuumlr die Betreuung und kritische Auseinandersetzung mit meiner

Doktorarbeit

Page 10: Die Inhibition von TGF-a bei der Hepatokarzinogenese nach ... · RFA und transarterielle (Chemo-)Embolisation= TAE/ TACE) zur Verfügung. Da die Diagnose jedoch häufig erst in einem

Einleitung

10

Die Progression (Steigerung) stellt die 3 Stufe dar Sie ist durch die eigentliche maligne

Transformation gekennzeichnet Die Zelle teilt sich ohne Unterbrechung und ist

immortal geworden Im Verlauf kommt es zu einer Entdifferenzierung und zur

Metastasenbildung [19]

Abbildung 3 Pankreasinseltransplantationsmodell bei diabetischen Ratten

(Skizze Prof Dr med Dombrowski)

Die Pankreasinseln (rote Dreiecke) gelangen uumlber den Pfortaderhauptast in Portalvenen der

Portalfelder (Blutfluss entlang der Pfeile) Ein lokaler Hyperinsulinismus entsteht im Abstromgebiet der

Transplantate (rote Pfeile) von der Azinuszone 1 in Richtung der Zone 3

13 Der Epidermal Growth Factor Receptor Transforming Growth Factor α

Die Epidermal Growth Factor- Rezeptoren (EGF-R) findet man in einer

unterschiedlichen Konzentration und Kombination in einer Vielzahl von Geweben

Epitheliale mesenchymale sowie neuronale Zellen sind in der Lage dieses

Einleitung

11

Transmembranmolekuumll zu exprimieren einzig die Zellen des haumlmatopoetischen

Systems zeigen keine EGF-R-Expression Durch die Stimulation des Rezeptors wird

eine Signalkaskade in Gang gesetzt die eine fundamentale Rolle in der Entwicklung

Proliferation und Differenzierung der Zellen spielt [20]

Der EGF-Rezeptor gehoumlrt zur Familie der ErbB-Proteine (s Abb 4) Ihnen gemeinsam

ist der dreiteilige Aufbau aus einer extrazellulaumlren Domaumlne mit der

Ligandenbindungsstelle einem transmembranen Segment und einer intrazellulaumlren

Tyrosinkinase [27] Liganden sind der Epidermal Growth Factor (EGF) sowie der

Transforming Growth Factor alpha (TGF-α) der eine groszlige Rolle in der

Hepatokarzinogenese spielt [28 29] Es konnte in verschiedenen Arbeiten gezeigt

werden dass es zu einer Uumlberexpression der TGF-α- und EGF- messenger RNA

(mRNA) in der zirrhotischen Leber und beim HCC kommt [23 24 25 26]

TGF-α wird von den Hepatozyten gebildet und fungiert als autokriner Faktor waumlhrend

der Regeneration der Leber [21 22] Im Falle einer Bindung kommt es zu einer

Rezeptordimerisierung mit anschlieszligender Autophosphorylierung spezifischer

Tyrosinreste Diese setzen weitere Bindungsstellen fuumlr Adapterproteine frei welche

Signalplattformen aufbauen an die weitere Effektormolekuumlle beziehungsweise Enzyme

binden koumlnnen (MAPK- den JanuskinaseSignal Transducers and Activators of

Transcription =JakSTAT- Signalweg oder den anti-apoptotischen Phosphoinositid-3-

Kinase (PI3-) Kinase-Weg ) [20]

Bereits 1979 konnte man im Tierversuch zeigen dass EGF Zellen stimuliert sodass

diese verstaumlrkt wachsen [30] Fehlen diese stimulatorischen Signale ist es gesunden

Zellen nicht moumlglich zu proliferieren Tumorzellen hingegen sind uumlberwiegend

unabhaumlngig von einer exogenen Wachstumsstimulation [31] Im HCC und in

bestimmten epithelialen Tumorerkrankungen werden erhoumlhte EGF-R-Spiegel gefunden

sowie teilweise auch mutierte hyperaktive Formen des EGF-R Dazu zaumlhlen zB nicht

kleinzellige Lungenkarzinome

Ein zweiter Weg die eigene Proliferation der Krebszellen anzutreiben ist die

Moumlglichkeit Wachstumsfaktoren zu synthetisieren Diesen Prozess findet man

beispielsweise in Glioblastomen und Sarkomen die Platet Derived Growth Factor

(PDGF) und TGF-a produzieren [32] Des Weiteren sind viele Krebszellen in der Lage

im Falle einer deregulierten Expression von Rezeptoren hypersensibel gegenuumlber

Wachstumsfaktoren zu sein Ein Beispiel hierfuumlr ist der HER2neu-Rezeptor der in

Mammakarzinomen uumlberexprimiert ist [33]

Einleitung

12

Die haumlufige Uumlberexpression in Korrelation mit einer schlechten Prognose macht den

EGF-R zu einem relevanten Zielprotein in der Tumortherapie [34]

Abbildung 4 Therapeutische Moumlglichkeiten der Inhibition des EGF-R und des

HER2neu-Rezeptors (Abb modifiziert nach Krejsa et al)

Diese Graphik verdeutlicht die Inhibition wichtiger Tyrosinkinasen aus der Familie der ErbB- Proteine

(EGF-R und HER2neu) welche in verschiedenen Tumorgeweben uumlberexprimiert sind Die Hemmung

erfolgt zB uumlber eine Ligandenbindung (Cetuximab) oder uumlber eine kompetitive Beeinflussung der

Tyrosinkinaseaktivitaumlt (Gefitinib) Durch die Beeintraumlchtigung der nachgeschalteten Signalkaskaden

wie beispielsweise die der Phosphoinositide 3- Kinase (PI3K) AKT und der Mitogen-activated protein

Kinase (MAPK) kann somit ein Einfluss auf die Angioneogenese und die Zellproliferation genommen

werden [ 35]

Einleitung

13

14 Gefitinib

Das niedermolekulare Chinazolinderivat Gefitinib (AstraZeneca Macclesfield UK)

gehoumlrt mit einer Masse von unter 600 Kilodalton zu den sogenannten bdquosmall

moleculesldquo Es wird oral verabreicht und inhibiert selektiv den EGF-R indem es die

nachgeschaltete Signaltransduktion durch die fehlende Autophosphorylierung

unterbindet [36 37 40] Dabei blockiert es die intrazellulaumlre Tyrosinkinase des EGF-R

indem es mit Adenosintriphosphat (ATP) um das katalytische Zentrum der

Bindungsstelle konkurriert [38] Dies ist moumlglich da Gefitinib dem ATP strukturell

aumlhnlich ist Durch die Blockierung der EGF-R-Aktivitaumlt konnte experimentell die HCC-

Entstehung in zirrhotischen Rattenlebern gemindert werden [41] Gefitinib findet

aktuell Anwendung in der Behandlung des nicht kleinzelligen Lungenkarzinoms mit

EGF-R-Uumlberexpression [42]

15 Fragestellung

Meist entstehen humane HCC innerhalb einer Leberzirrhose Jedoch koumlnnen hormonelle

Stimuli wie Oumlstrogene Androgene und Insulin ebenfalls Risikofaktoren fuumlr die

Entstehung hepatozellulaumlrer Tumoren sein ohne dass zuvor eine Leberzirrhose betsteht

[14 43 44]

Meiner experimentellen Arbeit liegt die metabolische (insulinvermittelte)

Hepatokarzinogenese zugrunde Erste Schritte der Krebsentstehung nach der

Inselzelltransplatation sind durch die lokale Insulinwirkung als Wachstumsstimulus

erklaumlrbar Durch das hohe Glukose- und Insulinangebot zeigten die Hepatozyten im

Abstromgebiet der Pankreasinseln eine vermehrte Glykogen- und Fettspeicherung und

schlieszliglich eine erhoumlhte Proliferationsaktivitaumlt

Weiterhin findet sich eine Uumlberexpression von EGF-R und TGF-α in diesen

praumlneoplastischen Herden nach Inselzelltransplantation Die Relevanz dieser

Heraufregulation fuumlr die insulininduzierte Hepatokarzinogenese konnte bisher aber noch

nicht geklaumlrt werden

In dieser Arbeit soll der Frage nachgegangen werden ob durch eine Hemmung des

EGF-R mittels Gefitinib die Entstehung insulininduzierter praumlneoplastischer Leberherde

verringert und die Fortentwicklung zu hepatozellulaumlren Tumoren gehemmt oder

Material und Methode

14

verlangsamt werden kann Da allerdings die Arbeit auf einen Beobachtungszeitraum

von 6 Monaten begrenzt ist wird somit der hauptsaumlchlich der Effekt auf die Initiation

und Promotion der Karzinogenese untersucht

2 Material und Methode

21 Die Versuchstiere und ihre Haltung

Als Versuchstiere dienten maumlnnliche Lewis-Ratten mit einem Koumlrpergewicht zwischen

180 und 220g welche von Harlan Winkelmann (Borchen Deutschland) bezogen

wurden Die Ratten wurden jeweils zu zweit in einem Kaumlfig (Makrolon Typ 3 Ebeco)

bei einer Zimmertemperatur von 20-22⁰ C und einem Tag-Nacht-Rhythmus von 12

Stunden gehalten Die Tiere hatten freien Zugang zu Futter und Leitungswasser

Die dieser Arbeit zu Grunde liegenden tierexperimentellen Untersuchungen wurden

beim Landesamt fuumlr Landwirtschaft Lebensmittelsicherheit und Fischerei

Mecklenburg-Vorpommern beantragt und von dieser gemaumlszlig sect 8 Abs 1 des

Tierschutzgesetzes genehmigt Die Durchfuumlhrung der hierzu erforderlichen Eingriffe

wurde mir gemaumlszlig sect 9 Abs 1 Satz 4 des Tierschutzgesetzes behoumlrdlich genehmigt

22 Versuchsgruppen (s auch Tab 1)

Hauptgruppe 1 8 maumlnnliche Ratten die einen Diabetes mellitus durch

Streptozotocininjektion entwickelt haben und denen portal-

embolisch Pankreasinseln transplantiert wurden In dieser

Gruppe erfolgte keine Gefitinibgabe Die Toumltung erfolgte nach 3

Wochen

Hauptgruppe 2 12 maumlnnliche Ratten die einen Diabetes mellitus durch

Streptozotocininjektion entwickelt haben und denen portal-

embolisch Pankreasinseln transplantiert wurden Diese Gruppe

erhielt zwei Wochen vor dem geplanten Toumltungszeitpunkt

Gefitinib taumlglich oral Die Toumltung erfolgte nach 3 Wochen

Hauptgruppe 3 10 maumlnnliche Ratten die einen Diabetes mellitus durch

Streptozotocininjektion entwickelt haben und denen portal-

Material und Methode

15

embolisch Pankreasinseln transplantiert wurden In dieser

Gruppe erfolgte keine Gefitinibgabe Die Toumltung erfolgte nach 6

Monaten

Hauptgruppe 4 14 maumlnnliche Ratten die einen Diabetes mellitus durch

Streptozotocininjektion entwickelt haben und denen portal-

embolisch Pankreasinseln transplantiert wurden Diese Gruppe

erhielt zwei Wochen vor dem geplanten Toumltungszeitpunkt

Gefitinib taumlglich oral Die Toumltung erfolgte nach 6 Monaten

Hauptgruppe 5 12 maumlnnliche Ratten die einen Diabetes mellitus durch

Streptozotocininjektion entwickelt haben und denen portal-

embolisch Pankreasinseln transplantiert wurden Diese Gruppe

erhielt drei Monate vor dem geplanten Toumltungszeitpunkt

Gefitinib taumlglich oral Die Toumltung erfolgte nach 6 Monaten

Kontrollgruppe 1 10 maumlnnliche Ratten die keinen Diabetes mellitus haben und

nicht transplantiert wurden In dieser Gruppe erfolgte keine

Gefitinibgabe Die Toumltung erfolgte nach 3 Wochen

Kontrollgruppe 2 10 maumlnnliche Ratten die keinen Diabetes mellitus haben und

nicht transplantiert wurden Diese Gruppe erhielt zwei Wochen

vor dem geplanten Toumltungszeitpunkt Gefitinib taumlglich oral

appliziert Die Toumltung erfolgte nach 3 Wochen

Kontrollgruppe 3 11 maumlnnliche Ratten die keinen Diabetes mellitus haben und

nicht transplantiert wurden In dieser Gruppe erfolgte keine

Gefitinibgabe Die Toumltung erfolgte nach 6 Monaten

Kontrollgruppe 4 10 maumlnnliche Ratten die keinen Diabetes mellitus haben und

nicht transplantiert wurden Diese Gruppe erhielt zwei Wochen

vor dem geplanten Toumltungszeitpunkt Gefitinib taumlglich oral

appliziert Die Toumltung erfolgte nach 6 Monaten

Kontrollgruppe 5 10 maumlnnliche Ratten die keinen Diabetes mellitus haben und

nicht transplantiert wurden Diese Gruppe erhielt drei Monate

vor dem geplanten Toumltungszeitpunkt Gefitinib taumlglich oral

appliziert Die Toumltung erfolgte nach 6 Monaten

Material und Methode

16

Tabelle 1 Schematische Darstellung des Versuchsaufbaus der Haupt- und

Kontrollgruppen

Wochen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

Hauptgruppe 1

Hauptgruppe 2

Hauptgruppe 3

Hauptgruppe 4

Hauptgruppe 5

Kontrollgruppe 1

Kontrollgruppe 2

Kontrollgruppe 3

Kontrollgruppe 4

Kontrollgruppe 5

Gefitinib fuumlr 2 Wochen 20mgkg 3 Monate 10mgkg

23 Applikation von Gefitinib

Uumlber zwei Wochen wurde per Schlundsonde Gefitinib in einer Dosierung von 20mgkg

Koumlrpergewicht oral gegeben Durch die bei den Versuchstieren beobachtete Toxizitaumlt

wurde die Dosierung ab einer Applikationsdauer von 3 Monaten entsprechend

angepasst (10mgkg Koumlrpergewicht)

24 Streptozotocingabe und Blutglukosemessung

Streptozotocin wurde einmalig gewichtsadaptiert mit einer Dosis von 80mg kg

Koumlrpergewicht subcutan injiziert Die erste Blutglukosemessung erfolgte am dritten Tag

nach der Streptozotocingabe und wurde mit dem Messgeraumlt und Teststreifen von

ACCU-CHEKreg durchgefuumlhrt Ab einem Wert von 167 mmolL bzw 300mgdL

Glukose galten die Ratten als hyperglykaumlmisch und diabetisch Wurde dieser

Schwellenwert nicht erreicht wurden die Ratten vom Experiment ausgeschlossen Die

Blutentnahme erfolgte aus der Schwanzspitze der Tiere Weitere Blutglukose- und

Gewichtsbestimmungen erfolgten am Tag der Transplantation sowie am ersten dritten

und achten postoperativen Tag danach monatlich

Material und Methode

17

25 Inseltransplantation

251 Praumlparation der Pankreasinseln

Die Pankreasinseln wurden aus gesunden Spendertieren der gleichen Zuchtlinie

gewonnen Diese Tiere wurden mit einem Gemisch aus Ketamin (100mgkg

Koumlrpergewicht) und Xylazin (4mgkg Koumlrpergewicht) nach intraperitonealer

Applikation narkotisiert Nach der Eroumlffnung des Abdomens wurde das Darmgekroumlse

seitlich verlagert Die freigelegte Aorta abdominalis wurde mit einer Kanuumlle (07mm)

punktiert und mit einem Gemisch aus isotoner Kochsalz (NaCl)- Loumlsung (09ig) und

Neutralrot (100mgL) retrograd mit ca 150- 200ml perfundiert Die Vena cava inferior

wurde zur Herstellung eines offenen Kreislaufs eroumlffnet Waumlhrend des Spuumllvorgangs

faumlrbte sich das Pankreas rosa und die Pankreasinseln intensiv rot an Somit konnte man

das Gewebe gezielt explantieren Das Pankreasgewebe von drei Spendertieren wurde in

Hanksloumlsung (pH 72 Hanksrsquo Balanced Salt Solution ohne NaHCO3 mit Phenolrot 10

pH 72 Biochrom AG) gesammelt und anschlieszligend mit Scherenschlaumlgen

zerkleinert Nach der Praumlparation wurde das Gewebe zusammen mit 5ml Hanksloumlsung

21mg Albumin und 45mg Kollagenase im Waumlrmeschrank auf einem Magnetruumlhrer bei

etwa 365⁰C fuumlr ca zehn Minuten verdaut Der genaue Zeitpunkt der Beendigung wurde

nach visueller Pruumlfung des Homogenisats festgelegt Im Anschluss daran wurde das

Gemisch in Zentrifugenroumlhrchen aufgeteilt die mit eiskalter Hanksloumlsung gefuumlllt waren

um die Kollagenaseaktivitaumlt zu stoppen und kraumlftig durchmischt Nach der

Sedimentation wurde der Uumlberstand abpipettiert und verworfen das Sediment mit

frischer Hanksloumlsung aufgefuumlllt und wiederum durchmischt Dieser Waschvorgang

wurde mindestens viermal wiederholt um die Kollagenase und die Zellfragmente zu

entfernen Somit wurden die durch das Neutralrot angefaumlrbten Pankreasinseln vom

restlichen Pankreasgewebe getrennt Unter dem Stereomikroskop wurden die

kirschroten Inseln mit Hilfe von Glaspipetten aufgesammelt und in einem separaten mit

Hanksloumlsung gefuumlllten Reagenzglas kollektiert Pro Tier wurden 400 bis 450

Pankreasinseln gesammelt und mit 05ml Hanksloumlsung in einer Spritze aufgeschwemmt

und transplantiert

Material und Methode

18

252 Intrahepatische Transplantation

Kurz vor der geplanten Transplantation wurde das Gewicht und die

Blutglukosekonzentration der Tiere bestimmt Um eine ausreichende Narkose zu

erlangen wurde den Tieren gewichtsadaptiert ein Gemisch aus Ketamin (80mgkg

Koumlrpergewicht) und Xylazin (4mgkg Koumlrpergewicht) intraperitoneal appliziert Nach

der Rasur des Operationsfeldes wurden die Tiere auf einen Operationstisch fuumlr Ratten

fixiert und das Operationsfeld mit 90igem Alkohol desinfiziert Die Laparatomie

erfolgte vom Sternum bis zur Linea alba Insgesamt wurde das Abdomen auf einer

Strecke von drei Zentimetern eroumlffnet und mit einem Lochtuch abgedeckt Das

Darmkonvolut wurde nach extraabdominal verlagert und mit einer warmen NaCl-

getraumlnkten Kompresse vor dem Austrocknen geschuumltzt Die Vena portae wurde

dargestellt und der Ast der den linken Leberlappen und die linke Haumllfte des

Mittellappens versorgt wurde kurzzeitig mit einer Gefaumlszligklemme abgeklemmt Die

zuvor gewonnenen Pankreasinseln wurden in einer 1ml Tuberkulinspritze zusammen

mit 05ml Hanksloumlsung aufgezogen die mit einer 05mm durchmessenden Kanuumlle

versehen war Damit wurde die Pfortader punktiert und die Loumlsung in den rechten Teil

der Leber (dh in den rechten Leberlappen in die rechte Haumllfte des Mittellappens in

den Processus caudatus und die Processus papillares) geschwemmt Die linke

Leberhaumllfte also der linke Leberlappen und die linke Haumllfte des Mittellappens blieben

frei von Transplantaten Die Gefaumlszligklemme wurde sofort nach der Transplantation

entfernt sodass die Abklemmzeit nicht mehr als 1 Minute betrug Nach Entfernen der

Punktionskanuumlle erfolgte die manuelle Druckkompression der Vena portae fuumlr ca zwei

bis drei Minuten um die Blutung zu stillen und im Anschluss das Entfernen der

Kompresse und das Reponieren des Darmkonvoluts Die Bauchdecke wurde mit einer

fortlaufenden Naht verschlossen und die Haut anschlieszligend geklammert Am Ende

erfolgte erneut eine Desinfektion der Wunde Postoperativ wurden die Tiere bis zum

Erwachen beobachtet Insgesamt dauerte die Narkose nicht laumlnger als 20 Minuten

Material und Methode

19

26 Praumlparation der Lebern

261 Markierung proliferierender Zellen

Die Bromdesoxyuridin (BrdU)-Applikation erfolgte bei der Haumllfte der Tiere einer

Gruppe eine Stunde vor dem Toumlten Dazu wurde 20mg BrdU in 2ml Kochsalz aufgeloumlst

und jeweils 1ml intraperitoneal und subkutan injiziert Um laumlngerfristige

Proliferationssteigerungen erkennen zu koumlnnen wurde der anderen Haumllfte der Tiere

BrdU mittels einer osmotischen Minipumpe uumlber einen Zeitraum von sieben Tagen vor

dem Toumltungszeitpunkt appliziert Dazu wurde die doppelte Dosis ebenfalls in 2ml

Kochsalzloumlsung aufgeloumlst und in die Pumpen gespritzt die ihren Inhalt gleichmaumlszligig an

die Umgebung abgaben sodass sich eine Tagesdosis von 572mg ergab Diese Pumpen

wurden den mit Ether-betaumlubten Ratten subkutan zwischen den Schulterblaumlttern

implantiert und der Hautschnitt mit Klammern versorgt BrdU wird von den

proliferierenden Zellen aufgenommen und in die neu synthetisierte DNA eingebaut Der

immunhistochemische Nachweis von BrdU erfolgt dann mit Hilfe eines

Primaumlrantikoumlrpers (s 271)

262 Probengewinnung und Gewebspraumlparation

Die Tiere wurden mit einer Uumlberdosis Ketamin (100mg kg Koumlrpergewicht) und

Xylazin (4mgkg Koumlrpergewicht) narkotisiert Das Abdomen wurde durch eine mediane

Laparotomie eroumlffnet und die Aorta abdominalis nach extraabdomineller Verlagerung

des Darmkonvoluts dargestellt Diese wurde mit einer Flexuumlle (22G) kanuumlliert Dadurch

konnten 5ml Blut in einer 5ml Spritze abgezogen werden Das Blut wurde zur

Serumgewinnung fuumlr 10 Minuten in einem Gerinnungsroumlhrchen zentrifugiert Das

Serumroumlhrchen wurde in einem Behaumllter mit fluumlssigem Stickstoff tiefgefroren und bei

-80⁰C gelagert Die liegende Flexuumlle wurde mit Klemmen in der Aorta abdominalis

fixiert Danach wurde der Blutkreislauf mit 200ml Spuumllloumlsung (Ringerloumlsung 4

Dextran 05 Procain pH 74) gespuumllt um das Blut aus den Gefaumlszligen zu entfernen

Dabei wurde ein offener Kreislauf geschaffen in dem die Vena cava inferior unterhalb

des Zwerchfells mit einer spitzen Schere durchtrennt wurde

Material und Methode

20

Nach Abklemmen der zufuumlhrenden Gefaumlszlige wurde der Mittellappen der Leber abgesetzt

und in einen linken und rechten Anteil getrennt Beide Mittellappenstuumlcke wurden in

2mm breite Stuumlcke geschnitten auf entsprechend gekennzeichnetes Filterpapier

gegeben und uumlber Methylbutan in fluumlssigem Stickstoff kryokonserviert Die rechte

Niere wurde nach dem Abklemmen der zufuumlhrenden Gefaumlszlige halbiert und ebenfalls in

Methylbutan eingefroren Die Lagerung der beiden Gewebe erfolgte bei -80⁰C

Im Anschluss wurde die Spuumllloumlsung durch eine Fixierloumlsung (3 Paraformaldehyd

05 Glutaraldehyd 4 Dextran) ersetzt Nach etwa 5 Minuten war eine gleichmaumlszligige

Perfusionsfixation erreicht sodass auch das restliche Lebergewebe sowie Schilddruumlse

linke Niere ein etwa 2cm langes Duumlnndarmsegment Gehirn und Hypophyse in Nachfix

(3 Paraformaldehyd) aufbewahrt werden konnte Herz Lunge Pankreas Milz und

Hoden wurden in 4igem Formaldehyd konserviert Der Zuschnitt der entnommenen

Organe erfolgte nach einer weiteren mindestens 24 stuumlndigen Fixierung Die gewonnene

Organe in einer aufsteigenden Alkoholreihe entwaumlssert und dann in Paraffin eingebettet

Von den Paraffinbloumlcken wurden 1-2microm dicke Serien der Lebern gefertigt

27 Morphologische Untersuchungen

Die transplantierten Pankreasinseln konnten mikroskopisch vom umgebenen

Lebergewebe sehr gut abgegrenzt werden Wie auch schon in der Abbildung 1

beschrieben fanden wir die Inseln innerhalb kleiner Pfortaderaumlste in der Mitte eines

Leberazinus (siehe auch Abb 9 A) Neben den Standardfaumlrbungen Haumlmatoxylin und

Eosin und der Periodsaumlure- Schiff- Reaktion wurden zusaumltzliche immunhistochemische

Reaktionen durchgefuumlhrt

Material und Methode

21

271 Protokolle der Immunhistochemie (BrdU)

- Paraffinschnitte 2microm Trocknung uumlber Nacht bei 60 Grad

- Antikoumlrper BrdU verduumlnnt mit Antikoumlrper- Verduumlnnungsloumlsung Fa Leica

(REFAR9352) HPLC minimum 99HPLC Sigma

ABC-Methode

1 Kochen des entparaffinierten Schnittes in Citratpuffer (Merck Darmstadt) (pH6)

im Schnellkochtopf uumlber 45 Minuten

2 Andauung durch 01ige Protease (Sigma Hamburg) 10 Minuten 37degC

3 Waschung mit TRIS-Puffer (Merck Darmstadt)

4 Kochen des Schnittes bei 70degC fuumlr 60 Minuten in 95igem Formamid (Roth

Karlsruhe)

5 Waschung mit TRIS-Puffer

6 Inkubation in 3iger Wasserstoffperoxidloumlsung (DAKO Hamburg) 30

Minuten

7 Inkubation in 20iger Schweinenormalserum (DAKO Hamburg) verduumlnnt mit

TRIS-Puffer

8 Inkubation mit dem gegen BrdU gerichteten Primaumlrantikoumlrper (150 Verduumlnnung

mit Antibody-Diluent beides DAKO Hamburg) uumlber Nacht

9 Weiterbehandlung mit LSAB+ Kits (DAKO Hamburg)

10 Waschung mit TRIS-Puffer

11 Inkubation mit biotinylierten Sekundaumlrantikoumlrpern (biotinylierter antiMaus IgG

DAKO LSAB+ Kit Peroxydase)

12 Waschung mit TRIS-Puffer

13 Zugabe von Streptavidin Peroxydase fuumlr 30 Minuten

14 Waschung mit TRIS-Puffer

15 Inkubation mit dem Farbstoff 10 Minuten

16 Unterbrechung der Reaktion durch vorsichtige Spuumllung mit Aqua destillata

17 PAS- bzw HE-Faumlrbung

18 Eindeckung (mit Roti Histokit Fa Rote)

Material und Methode

22

272 Protokolle der Immunhistochemie (TGF-α)

- Paraffinschnitte 2microm Trocknung uumlber Nacht bei 60 Grad

- Antikoumlrper TGFa Fa Calbiochem Konzentration 1100 verduumlnnt mit

Antikoumlrper-Verduumlnnungsloumlsung Fa Leica (REFAR9352)

Bearbeitung

1 Entparaffinierung uumlber Automaten mit Bond Dewax Solution (REF 35606)

2 Hitzevorbehandlung im Automaten pH 60

3 Peroxidase Blocking (im Nachweissystem REF DS9800) bdquoPolymer Refine

DABldquo dFaLeica) fuumlr 10 Minuten

4 Inkubation mit Primaumlr-AK fuumlr 60 Minuten

5 Post Primary (im Nachweissystem dFaLeica) fuumlr 10min

6 Polymer (Nachweissystem) 30 Minuten

7 DAB (33-Diaminobenzidin) Nachweissystem 20 Minuten

8 Gegenfaumlrbung mit Haumlmalaun (Nachweissystem) 8 min

9 Entwaumlssern in aufsteigender Alkoholreihe gefolgt von Xylol

10 Eindecken mit Roti-Histokit (FaRoth)

Material und Methode

23

273 Protokolle der Immunhistochemie (EGF-R)

- Paraffinschnitte 2microm Trocknung uumlber Nacht bei 60 Grad

- Antikoumlrper EGFR Fa Leica Konzentration 150 verduumlnnt mit Antikoumlrper-

Verduumlnnungsloumlsung Fa Leica (REFAR9352)

Bearbeitung

1 Bearbeitung im Vollautomat der Fa Leica bdquoBOND Max

2 Entparaffinierung uumlber Automaten mit Bond Dewax Solution (REF 35606)

3 Hitzevorbehandlung im Automaten pH 90

4 Peroxidase Blocking (im Nachweissystem REF DS9800) bdquoPolymer Refine

DABldquo d Fa Leica) fuumlr 10 Minuten

5 Inkubation mit Primaumlr-AK fuumlr 60 Minuten

6 Post Primary (im Nachweissystem d Fa Leica) fuumlr 10 Minuten

7 Polymer (Nachweissystem) 30 Minuten

8 DAB (33-Diaminobenzidin) Nachweissystem 20 Minuten

9 Gegenfaumlrbung mit Haumlmalaun (Nachweissystem) 8 min

10 Entwaumlssern in aufsteigender Alkoholreihe gefolgt von Xylol

11 Eindecken mit Roti-Histokit (Fa Roth)

Material und Methode

24

274 Protokolle der Immunhistochemie (Insulin)

- Paraffinschnitte 2microm Trocknung uumlber Nacht bei 60 Grad

- Antikoumlrper Insulin (Fa Leica Menarini Konzentration 1300 verduumlnnt mit

Antikoumlrper- Verduumlnnungsloumlsung Fa Leica (REFAR9352)

- Vollautomat der Fa Leica bdquoBOND Maxldquo

Bearbeitung

1 Entparaffinierung uumlber Automaten mit Bond Dewax Solution (REF 35606)

2 Peroxidase Blocking (im Nachweissystem REF DS9800) bdquoPolymer Refine

DABldquo d Fa Leica) fuumlr 5 min

3 Inkubation mit Primaumlr-AK fuumlr 18 Minuten

4 Post Primary (im Nachweissystem dFaLeica) fuumlr 7 Minuten

5 Polymer (Nachweissystem) 8 min

6 DAB (33-Diaminobenzidin) Nachweissystem 7 Minuten

7 Gegenfaumlrbung mit Haumlmalaun (Nachweissystem) 2 Minuten

8 Entwaumlssern in aufsteigender Alkoholreihe gefolgt von Xylol

9 Eindecken mit Roti-Histokit (Fa Roth)

Material und Methode

25

28 Proliferationsaktivitaumlt

Die morphometrische Auszaumlhlung der Proliferationsaktivitaumlt erfolgte mit dem

Mikroskop (Nikon ECLIPSE Ni) einer Kamera (Nikon digital sight ds-2Mv) dem

Softwareprogramm (Nis- Elements imaging software BR) und einem Gitternetz

(Methode nach Weibel) [45]

Mit Hilfe des BrdU- Labeling-Index (BrdU-LI) konnte die Proliferationsaktivitaumlt der

verschiedenen Versuchsgruppen verglichen werden da dieser den Anteil BrdU-

positiver Hepatozytenkerne in Prozent angibt (vergleiche Abb 8) Er wurde bei den

Tieren der Hauptgruppen 1-5 sowie der Kontrollgruppen 1-5 die uumlber 7 Tage BrdU

uumlber eine osmotische Pumpe (Fa Alzet Modell 2ML1) erhielten bestimmt Gezaumlhlt

wurden die Hepatozytenkerne in den praumlneoplastischen Herden (nur Versuchsgruppen)

und im Normalgewebe (je 2000 Hepatozytenkerne pro Tier der Versuchs- und

Kontrollgruppen)

29 Statistische Auswertung

Die Haupt- und Kontrollgruppen wurden hinsichtlich der Gewichtsentwicklung und

Blutzuckerwerte verglichen Zudem erfolgte ein intraindividueller Vergleich (gepaart)

der Proliferationsaktiviaumlt der Herde und des Normalgewebes in den Hauptgruppen und

der interindividuelle Vergleich (ungepaart) mit dem Normalgewebe der

Kontrollgruppen Es wurde jeweils der Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test (Microsoft

Excel 2003 Redmond USA) verwendet Unterschiede wurden als signifikant

akzeptiert falls die Irrtumswahrscheinlichkeit p unter 005 lag

Ergebnisse

26

3 Ergebnisse

31 Gewichtsentwicklung

In allen Hauptgruppen konnte nach der Transplantation eine Gewichtsreduktion

nachgewiesen werden Im Durchschnitt kam es zu einer initialen Abnahme von 172

Im Verlauf kam es zu einer Erholung der Tiere mit einer Gewichtszunahme um

durchschnittlich 042 Die Hauptgruppen 1 (3 Wochen) und 3 (6 Monate) jeweils

ohne Gefitinib zeigten dies am deutlichsten (49 Gewichtsabnahme innerhalb einer

Woche nach Transplantation) Die Hauptgruppe 1 gewann danach das 106fache und die

Hauptgruppe 3 das 108fache an Gewicht Statistisch signifikante Unterschiede lieszligen

sich zwischen den jeweiligen Haupt- und Kontrollgruppen feststellen (Tab 2 und

Abb5) Hier sahen wir bei den transplantierten diabetischen Tieren der Hauptgruppen

insgesamt einen kleineren Gewichtszuwachs als bei den Kontrolltieren

In den Kontrollgruppen hingegen konnte man eine stete Gewichtszunahme beobachten

(Tab 3 und Abb 6) Durchschnittlich kam es zu einem Gewichtszuwachs bis zum

15fachen Die Unterschiede zwischen den Kontrollgruppen 1 (3 Wochen) und 2 (3

Wochen 2 Wochen Gefitinib) zeigte einen statistisch signifikanten Unterschied Im

Durchschnitt nahm die Kontrollgruppe 1 das 129fache und die Kontrollgruppe 2 das

118fache zu

Einen signifikanten Unterschied konnten wir ebenfalls in den Gruppen 3 (6 Monate)

und 4 (6 Monate 2 Wochen Gefitinib) sowie 4 (6 Monate 2 Wochen Gefitinib) und 5

(6Monate 3 Monate Gefitinib) beobachten In der Kontrollgruppe 3 verzeichneten wir

den groumlszligten Gewichtszuwachs (171fache) Die Kontrollgruppe 4 (145fache) nahm

weniger zu als die Kontrollgruppe 5 (165fache) zu

Ergebnisse

27

Tabelle 2 Gewichtsentwicklung der Hauptgruppen 1-5

HG1 (n=8) HG2 (n=12) HG3 (n=11) HG4 (n=13) HG5 (n=14)

MW 1056 1009 1081 0984 0983

SEM 0009 0004 0033 0010 0012

Test nsa ns

b ns

c ns

d

lt 0001e 0001

f lt 0001

g lt 0001

h lt 0001

i

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM Standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (plt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabelle 3 Gewichtsentwicklung der Kontrollgruppen 1-5

KG1 (n=10) KG2 (n=10) KG3 (n=11) KG4 (n=10) KG5 (n=10)

MW 1288 1179 1706 1445 1649

SEM 0010 0011 0023 0024 0017

Test 0029a 0025

b 0043

c ns

d

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM Standard error of the mean ns nicht signifikant KG Kontrollgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (plt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Ergebnisse

28

Startpunkte Gefitinibgabe

Abbildung 5 Gewichtsentwicklung der Hauptgruppen

In den Hauptgruppen verzeichneten wir eine voruumlbergehende Gewichtsabnahme nach der

Transplantation Nach Erholung konnten wir eine leichte Gewichtszunahme beobachten

Startpunkte Gefitinibgabe

Abbildung 6 Gewichtsentwicklung der Kontrollgruppen

In den Kontrollgruppen konnten wir eine stete Gewichtszunahme verzeichnen (ca das 15-fache vom

Startgewicht)

Ergebnisse

29

32 Blutglukosedaten

Nach erfolgreicher Streptozotocingabe stiegen die Blutglukosewerte aller

Hauptgruppentiere auf Werte uumlber 167 mmolL bzw 300mgL In allen Gruppen lagen

die Durchschnittswerte post transplantationem zwischen 160 mmolL und 276mmolL

waumlhrend des gesamten Versuches Am Toumltungstag lag der Blutzucker durchschnittlich

bei 243mmolL Der nach der Transplantation nachgewiesene Blutglukoseabfall war in

allen Hauptgruppen zu verzeichnen (im Durchschnitt 123) Im Verlauf stiegen die

Werte konsekutiv wieder an Signifikante Unterschiede gab es nicht Verglichen mit den

normoglykaumlmen Kontrollgruppen war ein signifikanter Unterschied zu den

Hauptgruppentieren auf Grund der diabetischen Stoffwechsellage zu ermitteln (Tab 4

Abb 7)

In den Kontrollgruppen lag der Durchschnittswert aller Blutglukosewerte bei

54mmolL (plusmn 09mmolL) Blutzuckerschwankungen als Folge der Gefitinibgabe

konnten nicht nachgewiesen werden Ein signifikanter Unterschied ergab sich zwischen

den Kontrollgruppen 3 (6 Monate) welche einen Blutzuckerwert um 497mmoll hatten

und 5 (6 Monate 3 Monate Gefitinib) welchen einen Blutzuckerwert um 449mmoll

hatten (Tab 5 Abb 8)

Tabelle 4 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Hauptgruppen 1-5

HG1 (n=8) HG2 (n=12) HG3 (n=11) HG4 (n=13) HG5 (n=14)

MW 23088 23075 23456 26700 25591

SEM 0795 1070 3487 1108 1505

Test nsa ns

b ns

c ns

d

Test lt0001e lt0001

f 0001

g lt0001

h lt0001

i

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM Standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

Ergebnisse

30

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabelle 5 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Kontrollgruppen 1-5

KG1 (n=10) KG2 (n=10) KG3 (n=11) KG4 (n=10) KG5(n=10)

MW 5530 6320 4973 4830 4490

SEM 0281 0541 0160 0293 0091

Test nsa ns

b ns

c 0019

d

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM Standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Ergebnisse

31

Startpunkte Gefitinibgabe

Abbildung 7 Blutglukoseentwicklung der Hauptgruppen

Post transplantationem kam es in allen Gruppen zu einem Blutglukoseabfall Im Verlauf stiegen die

Werte konsekutiv wieder an

Startpunkte Gefitinibgabe

Abbildung 8 Blutglukoseentwicklung der Kontrollgruppen

Die Blutglukosewerte der nicht transplantierten Tiere lagen im Durchschnitt bei 54mmolL (plusmn

09mmolL) Blutzuckerschwankungen als Folge der Gefitinibgabe konnten nicht nachgewiesen werden

Ergebnisse

32

33 Praumlneoplastische Leberherde

Nach erfolgreicher Transplantation der Pankreasinseln entstanden bei allen

Hauptgruppen im Abstromgebiet der Inseln klarzellige Veraumlnderungen der Hepatozyten

in den Azinuszonen 1 und 2 (s Abb 9) Diese Foci of alterated hepatocytes zeigten wie

in den vorangegangenen Experimenten eine vermehrte Glykogenspeicherung welche

mit Hilfe der PAS- Reaktion verdeutlicht werden kann (s Abb 10) Des weiteren fand

sich in den Glykogenspeicherherden eine Uumlberexpression des EGF-R und von TGFα im

Vergleich zum extrafokalen Lebergewebe (Abb 13 und 14)

34 Proliferationsaktivitaumlt

Die Proliferationsaktivitaumlt der einzelnen Gruppen wurde anhand des BrdU-Labeling-

Index bestimmt Ein Vergleich der Indices erfolgte intra- und interindividuell (Tabellen

6 bis 8) Die Proliferation betrug im Normalgewebe der Hauptgruppe 1 (3 Wochen) im

Durchschnitt 35 plusmn 0764 In der Hauptgruppe 2 (3 Wochen 2 Wochen Gefitinib) war

sie deutlich geringer und lag bei 125 plusmn 0256

Die Proliferationsaktivitaumlt in den praumlneoplastischen Herden wurde nach 2 Wochen

Gefitinibgabe halbiert (HG 1 vs HG2 107 plusmn 0996 vs 57 plusmn 049) Im

intraindividuellen Vergleich der Hauptgruppe 2 war die Proliferationsaktivitaumlt der

Herde im Vergleich zum Normalgewebe um etwa das 3-fache erhoumlht (Herde vs

Normalgewebe 574 plusmn 049 vs 125 plusmn 026)

Im Normalgewebe der Hauptgruppen 3-5 (vgl Tab7 6 Monate 6 Monate 2 Wochen

Gefitinib 6 Monate 3 Monate Gefitinib) war die Proliferation im Mittel jeweils

geringer als in den Herden (12 plusmn 0075 06 plusmn 0031 und 07 plusmn 0036 vs 61 plusmn

0437 23 plusmn 0131 und 35 plusmn 0223) Dieser Unterschied war in allen drei Gruppen

signifikant Des Weiteren ergab sich ein signifikanter Unterschied zwischen den

Hauptgruppen 3 und 4 Die Proliferationsaktivitaumlt war in der HG 4 (also nach 2-

woumlchiger Gefitinibgabe im Vergleich zur HG 3 (ohne Gefitinibgabe) sowohl im Herd-

als auch im Normalgewebe etwa halbiert (Normalgewebe HG 3 vs HG 4 12 plusmn 0075

vs 06 plusmn 0031 Herdgewebe HG 3 vs HG 4 61 plusmn0437 vs 23 plusmn 0131)

Ergebnisse

33

Bei den Kontrollgruppen 1-4 zeigten sich im Vergleich zum Normalgewebe der

Hauptgruppen erhoumlhte Proliferationsaktivitaumlten im Lebergewebe in den Gruppen 1

(44 plusmn 0595 3 Wochen) und 2 (29 plusmn 0441 3 Wochen 2 Wochen Gefitinib) Diese

waren bei den 6- Monats- Kontrolltieren geringer (KG 345 15 plusmn 0097 06 plusmn

016 09 plusmn 006) Verglichen mit dem Normalgewebe der Hauptgruppen waren die

Proliferationsaktivitaumlten der Kontrolltiere bis auf KG 4 (6 Monate) erhoumlht

Tabelle 6 BrdU-Labeling-Index der Hauptgruppen 1-2

HG1 HG2

Normalgewebe Herde Normalgewebe Herde

Tier 1 35 165 255 604

Tier 2 775 856 065 429

Tier 3 085 771 155 839

Tier 4 18 1004 025 422

MW 3475 10703 1250 5735

SEM 0764 0996 0256 0490

Test(a) 0030 0011

Test(b) nsa ns

b

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

Test(a)

Vergleich zwischen Normalgewebe und Herde der jeweiligen Hauptgruppe

Test(b)

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2 (Normalgewebe)

b Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2 (Herde)

Ergebnisse

34

Tabelle 7 BrdU-Labeling-Index der Hauptgruppen 3-5

HG3 HG4 HG5

Normalgewebe Herde Normalgewebe Herde Normalgewebe Herde

Tier 1 07 293 055 168 06 442

Tier 2 135 83 04 14 08 335

Tier 3 09 478 08 288 065 315

Tier 4 165 683 045 333 1 126

Tier 5 125 748 055 264 045 515

Tier 6 085 169 095 394

MW 1170 6064 0600 2270 0742 3545

SE 0075 0437 0031 0131 0036 0223

Test(a) 0004 0004 0006

Test(b) 0023a 0015

b ns

c ns

d ns

e ns

f

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

Test(a)

Vergleich zwischen Normalgewebe und Herde der jeweiligen Hauptgruppe

Test(b)

a Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4 (Normalgewebe)

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4 (Herde)

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5 (Normalgewebe)

d Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5 (Herde)

e Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5 (Normalgewebe)

f Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5 (Herde)

Ergebnisse

35

Tabelle 8 BrdU-Labeling-Index der Kontrollgruppen 1-5

KG 1 KG 2 KG 3 KG 4 KG 5

Tier 1 71 165 114 054 069

Tier 2 285 38 216 073 079

Tier 3 26 5 186 087 116

Tier 4 815 13 117 049 059

Tier 5 15 113 034 128

MW 4440 2938 1492 0594 0902

SEM 0595 0441 0097 0160 0060

Test(a) ns a 0011

b ns

c ns

d

Test(b) 0044 ns 0008 0003 0004

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

Test(a)

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Test(b)

Vergleich zwischen den jeweiligen Haupt- und Kontrollgruppen

Ergebnisse

36

35 Abbildungen

Abb 9 Immunhistochemische Darstellung von Insulin in den transplantierten

Pankreasinseln

Vitale angewachsene Pankreasinseln in einem Pfortaderast eines Portaltraktes nach intraportaler

Transplantation und umgebene klarzellige Veraumlnderungen der Hepatozyten im Abstromgebiet Mit dem

Antikoumlrper gegen Insulin lassen sich szlig-Zellen der transplantierten Inseln nachweisen deren Zytoplasma

spezifisch angefaumlrbt wird (Laumlnge der unteren Bildkante A761 microm B 435microm)

A

B

Ergebnisse

37

Abb 10 Glykogenspeicherherd (6 Mon nach Transplantation) in der PAS-

Reaktion

Leberherd 6 Monate nach Transplantation mit typischen Lebergewebsveraumlnderungen (in der unteren

Abbildung vergroumlszligert) Praumlneoplastische hepatozellulaumlre Laumlsionen sogenannte foci of altered

hepatocytes (FAH) mit vermehrter Glykogenspeicherung im Vergleich zum umgebenen Lebergewebe

dargestellt in der PAS- Reaktion (Laumlnge der unteren Bildkante A1740microm B 870microm)

B

A

Ergebnisse

38

Abb 11 Glykogenspeicherherde in der PAS-Reaktion

Man erkennt in der PAS-Reaktion eine kraumlftige Violettfaumlrbung der Herde gegenuumlber dem Normalgewebe

Die Transplantation von Pankreasinseln fuumlhrte bei den diabetischen Tieren zu glykogenspeichernden

Herden im Abstromgebiet der Transplantate und auch bei Ratten die Gefitinib erhielten Die

Abbildungen zeigen die Herde in verschiedenen Vergroumlszligerungen der Hauptgruppe 5 (6 Monate 3

Monate Gefitinib) (Laumlnge der unteren Bildkante A E870microm B F 435microm CD 217microm)

B A

F E

C D

Ergebnisse

39

Abbildung 13 Immunhistochemische Darstellung von TGF-α

Beispiel der immunhistochemischen Darstellung von TGF-α in einem hellzelligen Leberherd (6 Monate

nach Transplantation ohne Gefitinibgabe) Man sieht eine maumlszligige Braunfaumlrbung des Zytoplasmas und

der Zellmembran der Hepatozyten der Leberherde im Vergleich zum umgebenden Normalgewebe

entsprechend einer Uumlberexpression von TGFα innerhalb des Leberherdes

(Laumlnge der unteren Bildkante A1740microm B 870microm)

B

A

Ergebnisse

40

Abbildung 14 Immunhistochemische Darstellung von EGF-R

Beispiel einer immunhistochemischen Darstellung des EGF-R in einem hellzelligen Leberherd(6 Monate

nach Transplantation ohne Gefitinibgabe) Im Vergleich zum Normalgewebe findet man eine etwas

kraumlftigere membranstaumlndige Braunfaumlrbung der Hepatozyten im Herdgewebe entsprechend einer leichten

Uumlberexpression des EGFR in den Leberherden (Laumlnge der unteren Bildkante A1740microm B 870microm)

A

B

Ergebnisse

41

Abbildung 15 Immunhistochemische Darstellung BrdU-markierter Hepatozyten

Dunkelbraun gefaumlrbte Zellkerne markieren Hepatozyten die sich im Proliferationszyklus befinden Das

umliegende Normalgewebe zeigt im Vergleich zum Herdgewebe eine deutlich geringere

Proliferationsaktivitaumlt BrdU wurde mittels einer osmotischen Minipumpe uumlber 7 Tage kontinuierlich

verabreicht (6 Monate nach Transplantation ohne Gefitinibgabe)

(Laumlnge der unteren Bildkante 870microm)

A

Diskussion

42

4 Diskussion

41 Die Transplantate und deren Effekte auf das benachbarte Leberparenchym

Voraussetzung fuumlr das Experiment waren vitale Pankreasinseltransplantate in den

kleinen Pfortaderaumlsten der Leber welche zu allen Toumltungszeitpunkten in den

Hauptgruppen nachgewiesen werden konnten (siehe Abb 3) Zahlreiche Herde

veraumlnderter Hepatozyten haben sich im Abstromgebiet der Transplantate ausgebildet

Mit Hilfe der PAS-Reaktion konnte die Glykogenspeicherung der vergroumlszligerten

Hepatozyten innerhalb des Leberazinus deutlich gemacht werden Diese klarzelligen

Herde (clear cell foci CCF) werden bei der Ratte zu den Praumlneoplasien gezaumlhlt [50]

Ursaumlchlich fuumlr die Glykogenose ist eine reduzierte Glykogenolyseaktivitaumlt der

Hepatozyten und eine gesteigerte Glykogensynthese (verminderte Aktivitaumlt des

glykogenolytischen Enzyms Glukose- 6- Phosphatase) Insulin-vermittelte Signalwege

wie AKT mTOR und Ras Raf1 sowie Enzyme der Glykolyse der de-novo-

Fettsaumluresynthese der β- Oxidation und der Cholesterinbiosynthese sind in den CCF

hochreguliert verglichen mit dem Normalgewebe Ebenfalls findet sich eine erhoumlhte

Proliferationsaktivitaumlt [9] und eine gleichzeitige Uumlberexpression von EGF-R und TGF-α

in praumlneoplastischen Herden wie es auch in diesem Experiment bei den unbehandelten

Tieren nachweisbar ist

42 Blutglukose und Gewichtsentwicklung der Tiere

In allen Hauptgruppen konnte nach der Transplantation eine Gewichtsreduktion

nachgewiesen werden Diese beruht meist auf einer voruumlbergehenden Einstellung der

Nahrungsaufnahme sowie dem auch beim Menschen bekannten

Postaggressionsstoffwechsel nach Operationen [53]

Die Entwicklung von Blutglukose und Gewicht der Haupt- und Kontrollgruppen

entsprach in der Gesamtheit unseren Erwartungen In den Hauptgruppen konnten wir

dauerhaft hohe Blutzuckerwerte und groumlszligtenteils konstante Gewichtsverlaumlufe

verzeichnen Die Kontrolltiere waren zu jeder Zeit normoglykaumlmisch und nahmen

kontinuierlich an Gewicht zu Ein Einfluss des Medikamentes Gefitinib bezogen auf

die Blutglukose- und Gewichtsdaten konnte bei den transplantierten Versuchstieren

Diskussion

43

nicht festgestellt werden Hier zeigte sich im Vergleich der einzelnen Hauptgruppen

untereinander kein signifikanter Unterschied Die geringe Gewichtszunahme ist wie

auch schon in einigen Vorarbeiten beschrieben den Nebenwirkungen des Diabetes

zuzuschreiben [13] Zudem kam es bei den diabetischen Tieren zu Katarakten

Polydipsie Polyurie und Diarrhoen

Ein Einfluss des Gefitinibs auf die Gewichtsentwicklung der nicht-transplantieren Tiere

konnte jedoch ermittelt werden Es zeigten sich signifikante Unterschiede zwischen den

behandelten (Kontrollgruppe 4 6 Monate 2 Wochen Gefitinib) und den nicht-

behandelten Tieren (Kontrollgruppe 3 6 Monate) Gefitinib fuumlhrte dazu dass die Tiere

anfangs weniger zunahmen dann nach 3 Wochen aber kontinuierlich an Gewicht

zunahmen moumlglicherweise laumlsst sich dies durch Gewoumlhnungseffekte erklaumlren

Die Kontrollgruppe 5 welche sechs Monate lebte und drei Monate vor

Toumltungszeitpunkt Gefitinib erhielt zeigte jedoch im Vergleich zu der unbehandelten

Kontrollgruppe 3 (6 Monate) keinen signifikanten Gewichtsunterschied Dies kann die

Folge einer Toleranzentwicklung gegenuumlber der Applikation sein oder dass mit

zunehmender Dauer der Verabreichung des Medikamentes die Nebenwirkungen von

den Tieren besser toleriert werden konnten Zu den bekannten Nebenwirkungen von

Gefitinib gehoumlren Diarrhoen Augenentzuumlndungen und Hautausschlaumlge (vergleiche

Tab 6-5) [54] Ein Einfluss des Medikamentes auf den Blutglukosespiegel der

Kontrolltiere konnte nicht festgestellt werden

43 Proliferationsindex

Ziel dieser Arbeit war die Inhibition von EGF-R ein Transmembranrezeptor der eine

wichtige Rolle in der Hepatokarzinogenese spielt [28 29] Dieser

Wachstumsfaktorrezeptor wird auch auf der Zelloberflaumlche hepatozellulaumlrer Karzinome

vermehrt exprimiert [46 47]

Nun konnte in meinen Experimenten durch die Blockade der intrazellulaumlren

Tyrosinkinase mittels Gefitinib eine Reduktion der Proliferationsrate der

praumlneoplastischen Leberherde erzielt werden sodass eine Beeinflussung der Initiation

der Hepatokarzinogenese anzunehmen ist Gefitinib hemmt die Proliferation dieser

Glykogenspeicherherde im Kurzzeitversuch uumlber 2 Wochen bei den 3 Wochen- und 6-

Monatstieren mit einer Dosis von 20mgkgKG

Diskussion

44

Im Gegensatz dazu kam es zu keiner Beeinflussung der Proliferation bei den

Mittellangzeitversuchen von 6 Monaten uumlber eine laumlngere Applikationsdauer (3

Monate) mit einer reduzierten Dosis (10mgkgKG) Somit bleibt anscheinend die

Karzinogenese bereits laumlnger bestehender womoumlglich schon promovierter Herde durch

eine EGF-R-Blockade unbeeinflusst Dies liegt moumlglicherweise an dem Startpunkt der

Behandlung da die Therapie mit Gefitinib erst nach 3 Monaten begonnen wurde und

der Einfluss auf die sehr fruumlhe Hepatokarzinogenese somit verringert ist

Auch andere Modelle wie die intrahepatische Ovar- und

Schilddruumlsenfollikeltransplantation sowie chemische Hepatokarzinogenesemodelle (N-

Nitrosomorpholin) zeigten aumlhnliche Ergebnisse sowohl in Kurz- (3 Wochen - 6 Monate)

als auch in den Langzeitexperimenten (12-24 Monate) im Hinblick auf die Proliferation

Nach 2-woumlchiger Hochdosis-Gefitinibgabe lieszligen sich verminderte

Proliferationsaktivitaumlten in den praumlneoplastischen Leberherden nachweisen Im

Ovartransplantationsmodell Modellen entstanden sogar weiterhin hepatozellulaumlre

Adenome und Karzinome sodass anzunehmen ist dass Gefitinib kaum einen Einfluss

auf die Promotion und Progression in der hormonellen Hepatokarzinogenese hat Weder

die Anzahl noch das Auftreten der Tumoren wurde durch die Gefitinibdauergabe

(10mg) beeinflusst [55] Im N-Nitrosomorpholinmodell hingegen konnte das Auftreten

von hepatozellulaumlren Adenomen und Karzinomen durch die Gefitinibgabe reduziert

werden sodass im chemischen Hepatokarzinogenesemodell die Aktivierung des EGF-R

womoumlglich eine groumlszligere Rolle spielt als im hormonellen [56]

Eine moumlgliche Erklaumlrung kann die Resistenzentwicklung gegenuumlber

Tyrosinkinaseinhibitoren sein welche sowohl in vitro als auch klinisch bei der

Behandlung mit diesen Medikamenten beobachtet wird [49 50] Auszligerdem ist es

moumlglich dass die verabreichte Dosis von 10mgkgKG Gefitinib nicht zu einer

vollstaumlndigen Blockade der Tyrosinkinase gefuumlhrt hat Womoumlglich kam es uumlber

alternative Wege wie beispielsweise der Aktivierung des IGF-1R (insulin-like-growth-

factor-receptor 1) zu einer Aufrechterhaltung des MAPK-Pfades und damit zum

Uumlberleben und Wachstum der Praumlneoplasien [50 51] Zellkulturexperimente konnten

diese Resistenzentwicklung und eine Transaktivierung des EGF-R belegen [50]

Diese Hypothese wird auch durch eine klinische Studie aus dem Jahr 2006 untermauert

[57] Hier wurde die Wirksamkeit von Gefitinib bei fortgeschrittenem inoperablen

HCCacutes an 31 Patienten untersucht Das Ergebnis war jedoch mit einem Ansprechen von

nur ca 3 ernuumlchternd sodass die Studie nicht fortgefuumlhrt wurde Allerdings findet

Diskussion

45

Gefitinib (IressaTM) neben Erlotinib (TarcevaTM) ua im Rahmen klinischer Studien

in der Therapie des Bronchialkarzinoms Anwendung

Zusammenfassung

46

5 Zusammenfassung

Die therapeutischen Moumlglichkeiten sind fuumlr das hepatozellulaumlre Karzinom bis heute sehr

begrenzt Tierexperimentelle Hepatokarzinogenesemodelle dienen dem besseren

Verstaumlndnis diverser pathophysiologischer metabolischer und molekulaer Prozesse

und zeigen neue gezielte antitumorigene Therapieansaumltze auf

Ein langjaumlhrig etabliertes Modell ist die hormoninduzierte Hepatokarzinogenese durch

Pankreasinseltransplantation Auch andere Modelle wie die intrahepatische Ovar- und

Schilddruumlsenfollikeltransplantation sowie chemische Hepatokarzinogenesemodelle (N-

Nitrosomorpholin) haben sich etabliert und wurden in parallelen Experimenten zu

meinem durchgefuumlhrt In allen Modellen entstanden Praumlneoplasien bzw

hyperproliferative Leberherde in der nichtzirrhotischen Rattenleber welche sich (auszliger

nach Schilddruumlsenfollikeltransplantation) zu hepatozellulaumlren Adenomen und spaumlter

auch Karzinomen weiterentwickelten

In dieser Studie wurden die Versuchstiere (Ratten) in 5 Haupt- und 5 Kontrollgruppen

unterteilt wobei die kuumlrzeste Beobachtungszeit bei 3 Wochen und die laumlngste bei 6

Monaten lag Die Dauer der Gefitinibapplikation wurde ebenfalls unterteilt in 2 Wochen

und 3 Monate Messparameter in diesem Experiment stellten Blutzucker Gewicht und

die Proliferationsaktivitaumlt der Herde dar Das Lebergewebe wurde histologisch

morphometrisch und immunhistochemisch untersucht

In der vorliegenden Arbeit wurde versucht die insulininduzierte Hepatokarzinogenese

mittels Gefitinib zu hemmen Dieses blockiert spezifisch die Tyrosinkinase des EGF-R

sodass es zu einer Unterbrechung der Signalkaskade kommt

In meiner Arbeit fand sich im Kurzzeitversuch eine deutlich geringere

Proliferationsaktivitaumlt innerhalb der Glykogenspeicherherde behandelter Tiere im

Vergleich zu nicht behandelten Tieren

Dies untermauert die Annahme dass TGF-α und der EGF-R eine wichtige Rolle in der

Entstehung praumlneoplastischer Herde und in der Hepatokarzinogenese spielen

In diesem Experiment konnte somit gezeigt werden dass Gefitinib einen Einfluss auf

die Initiation der Tumorgenese im Inseltransplantationsmodell der Ratten hat

Die Langzeitexperimente zeigten jedoch dass es zu keiner Beeinflussung der Promotion

und Progression der Hepatokarzinogenese kam Anzunehmen ist dass die EGF-R-

Zusammenfassung

47

Aktivierung nur einen Teil der aktivierten Signalkaskaden in der hormonell induzierten

Karzinogenese der Leber ausmacht

Literaturverzeichnis

48

6 Literaturverzeichnis

[1] Jemal A Bray F Center MM Ferlay J Ward E Forman D Global

Cancer Statistics CA- Cancer J Clin 2011 6169ndash90

[2] Gomaa AI Khan SA Toledano M B Waked I Taylor- Robinson S D

Hepatocellular carcinoma epidemiology risk factors and pathogenesis World J

Gastroenterol 2008 14 4300-4308

[3] Marrero J Kudo M Bronowicki J-P The Challenge of Prognosis and

Staging for Hepatocellular Carcinoma Oncologist 2010 15 23-33

[4] Llovet JM Bru C Bruix J Prognosis of hepatocellular carcinoma the

BCLC staging classification Semin Liver Dis 1999 19 329ndash38

[5] Llovet JM Ricci S Mazzaferro V Hilgard P Gane E Blanc JF de

oliveira AC Santoro A Raoul JL Forner A Schwartz M Porta C

Zeuzem S Bolondi L Greten TF Galle PR Seitz JF Borbath I

Haumlussinger D Giannaris T Shan M Moscovici M Voliotis D Bruix J

Sorafenib in advanced hepatocellular carcinoma N Engl J Med 2008 359 378-

90

[6] Wilhelm S Adnane L Newell P Villanueva A Llovet JM Lynch M

Preclinical overview of sorafenib a multikinase inhibitor that targets both Raf

and VEGF and PDGF receptor tyrosine kinase signaling Mol Cancer Ther 2008

73129-3140

[7] Bannasch P Preneoplastic lesions as end points in carcinogenicity testing II

Preneoplasia in various non- hepatic tissues Carcinogenesis 1986 7 849-852

[8] Aleem E Nehrbass D Klimek F Mayer D Bannasch P Upregulation

of the insulin receptor and type I insulin-like growth factor receptor are early

events in hepatocarcinogenesis Toxicol Pathol 2011 39524-43

Literaturverzeichnis

49

[9] Dombrowski F Mathieu C Evert M Hepatocellular Neoplasms Induced by

Low-NumberPancreatic Islet Transplants in Autoimmune Diabetic BBPfd Rats

Cancer Res 2006 1833-1843

[10] Ribback S Calvisi DF Cigliano A Sailer V Peters M Rausch J

Heidecke CD Birth M Dombrowski F Molecular and metabolic changes in

human liver clear cell foci resemble the alterations occurring in rat

hepatocarcinogenesis J Hepatol 2013 581147-56

[11] Morath C Schwenger J Schmidt J Zeier M Kombinierte Niere- Pankreas-

Transplantation Nephrologe 2007 2356ndash363

[12] Griffith RC Scharp D Hartmann B Ballinger W Lacy P A Morphologic

Study of Intrahepatic Portal-vein Islets Isografts Diabetes 1977 26 201-14

[13] Dombrowski F Lehringer-Polzin M Pfeifer U Hyperproliferative Liver

Acini after Intraportal Islet Transplantation in Streptozotocin-Induced Diabetic

Rats Laboratory Invest 1994 71 688-699

[14] Dombrowski F Bannasch P Pfeifer U Hepatocellular Neoplasms Induced

by Low- Number Pancreatic Islet Transplants in Streptozotocin Diabetic Rats

Am J Pathol 1997 150 1071-1087

[15] Dombrowski F Klingmuumlller D Pfeifer U Insulinomas Derived from

Hyperplastic Intra-Hepatic Islet Transplants Am J Pathol 1998 152 1025-

1038

[16] Dombrowski F Peifer U Hyperprolferative State of Liver Acini and

Pancreatic Islets after Intraportal Transplantation of Small Mass of Islets of

Langerhans in Streptozotocin induced Diabetic Rats Exp Clin Endocrinol 1995

103 112-117

Literaturverzeichnis

50

[17] De Paepe M Keymeulen B Pipeleers D Kloumlppel G Proliferation and

Hypertrophy of Liver Cells Surrounding Islet Grafts in Diabetic Recipient Rats

Hepatology 1995 21 1114-1153

[18] Dombrowski F Filsinger E Bannasch P Pfeifer U Altered Liver Acini

Induced in Diabetic Rats by Portal Vein Islet Isografts Resemble

Preneoplstic Hepatic Foci in Their Enzymic Pattern Am J Pathol 1996 148

1249-56

[19] Dragan Y P Sargent L Xu Y-D Xu Y-H H C Pitot HC The

Initiation-Promotion-Progression Model of Rat Hepatocarcinogenesis Exp Biol

Med (Maywood) 1993 20216-24

[20] Buumlrger C Inhibition der Signaltransduktion des epidermalen

Wachstumsfaktorrezeptors (EGF-Rezeptor) durch Peptid-Aptamere unv Diss

Universitaumlt Frankfurt aM 2002

[21 ] Fausto N Liver regeneration J Hepatol 2000 3219-31

[22] Michalopoulos GK DeFrances MC Liver regeneration Science 1997

27660-66

[23] Morimitsu Y Hsia CC Kojiro M Tabor E Nodules of less-differentiated

tumor within or adjacent to hepatocellular carcinoma relative expression of

transforming growth factor-alpha and its receptor in the different areas of tumor

Hum Pathol 1995 261126-1132

[24] Nalesnik MA Lee RG Carr BI Transforming growth factor alpha (TGFalpha)

in hepatocellular carcinomas and adjacent hepatic parenchyma Hum Pathol

1998 29228-234

[25] Harada K Shiota G Kawasaki H Transforming growth factor-alpha and

epidermal growth factor receptor in chronic liver disease and hepatocellular

carcinoma Liver 1999 19318-325

Literaturverzeichnis

51

[26] Chung YH Kim JA Song BC Lee GC Koh MS Lee YS et al

Expression of transforming growth factor-alpha mRNA in livers of patients with

chronic viral hepatitis and hepatocellular carcinoma Cancer 2000 89977-982

[27] Bekaii-Saab T Williams N Plass C Calero M Eng C A novel mutation

in the tyrosine kinase domain of ErB2 in hepatocellular carcinoma BMC

Cancer 2006 278-282

[28] Lee G Merlino G Fausto N Development of liver tumors in transforming

growth factor alpha transgenic mice Cancer Res 1992 19 5162-1570

[29] Hufnagl K Parzefall W Marian B Kaumlfer M Bukowska K Schulte-

Hermann R Grasl-Kraupp B Role of transforming growth factor alspha and

prostaglandines in preferential growth of preneopastic rat hepatocytes

Carcinogenesis 2001 8 1247-1256

[30] Carpenter G Cohen S Epidermal growth factor Annu Rev Biochem 1979

193-216

[31] Hanahan D Weinberg R The hallmarks of cancer Cell 2000 100 57-

70

[32] Fedi S Tola E Moeumlnne-Loccoz Y Dowling DN Smith LM Ogara F

Evidence for signalling between the phytopathogenic fungus Pythium ultimum

and Pseudomonas fluorescens F113 P ultimum represses the expression of

genes in P fluorescens F113 resulting in altered ecological fitness Appl

Environ Microbiol 1997 63 4261-4266

[33] Slamon D Clark G Wong S Levin W Ullrich A McGuire W Science

1987 235 177-182

[34] Khalil M Grandis J Shin D Expert Review of Anticancer Therapy 2003 3

367-380

Literaturverzeichnis

52

[ 35] Krejsa C Rogge M Sadee W Protein therapeutics new applications for

pharmacogenetics Nature Reviews Drug Discovery 2006 5 507-521

[36] Barker A Gibson K Grundy W Godfrey A Barlow J Healy M

Woodburn J Ashton S Curry B Scarlett L Henthorn L Richards L

Studies leading to the identification of ZD1839 (IRESSA) an orally active

selective epidermal growth factor receptor tyrosine kinase inhibitor targeted to

the treatment of cancer Bioorg Med Chem Lett 2001 14 1911-1914

[37] Shchemelinin I Sefc L Necas E Protein kinase inhibitors Folia Biol

(Praha) 2006 4 137-148

[38] Wakeling A Guy S Woodburn J Ashton S Curry B Barker A Gibson

K ZD1839 (IRESSA) an orally active inhibitor of epidermal growth factor

signalling with potential for cancer therapy Cancer Res 2002 20 5749-5754

[39] Blackhall F Ranson M Thatcher N Where next for gefitinib in patients with

lung cancer Lancet Oncol 2006 6 499-507

[40] Birnbaum A Ready N Gefitinib therapy for non-small cell lung cancer

Curr Treat Options Oncol 2005 675-81

[41] Schiffer E Housset C Cacheux W Wendum D Desbois-Mouthon C

Rey C Clergue F Poupon R Barbu V Rosmorduc O Gefitinib an EGFR

inhibitor prevents hepatocellular carcinoma development in the rat liver with

cirrhosis Hepatology 2005 41307-14

[42] Brehmer D Greff Z Godl K Blencke S Kurtenbach A Weber M

Muumlller S Klebl B Cotten M Keacuteri G Wissing J Daub H Cellular

Targets of Gefitinib Cancer Res 2005 65 379

[43] Klotz L Hacker HJ Klingmuumlller D Bannasch P Pfeifer U Dombrowski

F Hepatocellular alterations after intraportal transplantation of ovarian tissue in

ovariectomized rats Am J Pathol 2000 1561613-26

Literaturverzeichnis

53

[44] Dombrowski F Klotz L Hacker HJ Li Y Klingmuumlller D Brix K

Herzog V Bannasch P Hyperproliferative hepatocellular alterations after

intraportal transplantation of thyroid follicles Am J Pathol 2000 15699-113

[45] Weibel E Staubli W Gnagi H Hess F Correlated morphometric and

biochemical studies on the liver cell I Morphometric model stereologic

methods and normal morphometric data for rat liver J Cell Biol1969 4268ndash

91

[46] Strumberg D Clark J Awada A Moore M Richly H Hindlisz A Hirte

H Eder J Lenz H Schwartz B Safety pharmacokinetics and preliminary

antitumor activity of sorafenib a review of four phase I trials in patients with

advanced refractory solid tumors Oncologist 2007 4 426-437

[47] Mendelsohn J Baselga J The EGF receptor family as targets for cancer

therapy Oncogene 2000 56 6550-6565

[48] Li B Chang C Yuan M McKenna W Shu H Resistance to small

molecule inhibitors of epidermal growth factor receptor in malignant gliomas

Cancer Res 2003 21 7443ndash7450

[49] Kosaka T Yatabe Y Endoh H Yoshida K Hida T Tsuboi M Tada H

Kuwano H Mitsudomi T Analysis of epidermal growth factor receptor gene

mutation in patients with non-small cell lung cancer and acquired resistance to

gefitinib Clin Cancer Res 2006 19 5764ndash5769

[50] Huether A Hopfner M Sutter A Baradari V Schuppan D Scheruumlbl

H Signaling pathways involved in the inhibition of epidermal growth factor

receptor by erlotinib in hepatocellular cancer World J Gastroenterol 2006

32 5160ndash5167

[51] Giglia J Antonia S Berk L Bruno S Dessureault S Finkelstein

S Systemic therapy for advanced hepatocellular carcinoma past present and

future Cancer Control 2010 1 120ndash129

Literaturverzeichnis

54

[52] Bannasch P Pathogenesis of hepatocellular carcinoma sequential cellular

molecular and metabolic changes Prog Liver Dis 1996 14161ndash97

[53] Beisbarth H Fekl W Pathophysiology of post-aggression metabolism

Zentralbl Chir 1989 1141045-58

[54] Packungsbeilage Iressa (Hersteller AstraZeneca UK Limited Macclesfield

Cheshire SK10 2NA Vereinigtes Koumlnigreich)

[55] Ribback S Sailer V Boumlhning E Guumlnther J Merz J Steinmuumlller F

Evert M Calvisi DC Der Tyrosinkinasehemmer Gefitinib reduziert die

Tumorentstehung im chemischen jedoch in hormonell induzierten

Hepatokarzinogenese-Modellen Z Gastroenterol 2013 5130 (abstract)

[56] Dombowski F Sailer V Inhibition des Epidermal Growth Factor

Rezeptors in chemisch induzierten praumlneoplastischen Leberherden und

hepatozellulaumlren Karzinomen der Ratte 2010

[57] OrsquoDwyer P J Giantonio BJ Levy DE Kauh JS Fitzgerald B Benson

AB Gefitinib in advanced unresectable hepatocellular carcinoma Results from

the Eastern Cooperative Oncology Grouprsquos Study E1203 Journal of Clinical

2006 414

Tabellenanhang

55

7 Tabellenanhang

Tab 7-1 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Hauptgruppen 1-5

HG1 HG2 HG3 HG4 HG5

Tier 1 234 212 70 304 315

Tier 2 216 282 317 249 324

Tier 3 142 221 184 332 226

Tier 4 306 245 304 287 323

Tier 5 302 205 288 293 273

Tier 6 167 210 306 278 193

Tier 7 291 185 332 271 198

Tier 8 189 215 245 249 201

Tier 9 314 65 234 260

Tier 10 199 268 232

Tier 11 252 291 270

Tier 12 229 169

Tier 13 246

MW 23088 23075 23456 26700 25591

SEM 0795 1070 3487 1108 1505

Test nsa ns

b nsc ns

d

Test lt0001e lt0001

f 0001g lt0001

h lt0001i

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabellenanhang

56

Tab 7-2 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Kontrollgruppen

1-5

KG1 KG2 KG3 KG4 KG5

Tier 1 51 51 47 47 47

Tier 2 47 48 44 48 43

Tier 3 53 48 42 43 43

Tier 4 48 51 61 74 47

Tier 5 57 87 47 44 41

Tier 6 54 47 50 46 40

Tier 7 51 68 51 45 47

Tier 8 52 92 56 49 46

Tier 9 63 63 51 44 47

Tier 10 77 77 48 43 48

Tier 11 50

MW 5530 6320 4973 4830 4490

SEM 0281 0541 0160 0293 0091

Test nsa ns

b nsc 0019

d

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Tabellenanhang

57

Tab 7-3 Gewichtsentwicklung der Hauptgruppen 1-5

HG1 HG2 HG3 HG4 HG5

Tier 1 0938 1045 0841 0942 1057

Tier 2 1092 0938 0870 0894 0950

Tier 3 1075 1070 1435 1077 0967

Tier 4 1089 1039 0696 0960 1004

Tier 5 0988 0984 0693 0763 0958

Tier 6 1187 0949 1004 1041 1033

Tier 7 1044 0988 1220 0874 1306

Tier 8 1039 0964 0984 0949 1016

Tier 9 1038 1221 0957 1209

Tier 10 1063 1039 0935 0946

Tier 11 1020 1934 1192 1030

Tier 12 1007 1266 0770

Tier 13 1063 0618

Tier 14 0935

MW 1056 1009 1081 0984 0983

SEM 0009 0004 0033 0010 0012

Test nsa ns

b nsc ns

d

lt0001e 0001

f lt0001g lt0001

h lt0001i

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabellenanhang

58

Tab 7-4 Gewichtsentwicklung der Kontrollgruppen 1-5

KG1 KG2 KG3 KG4 KG5

Tier 1 1308 1311 2255 1836 1717

Tier 2 1397 1269 1408 1872 1672

Tier 3 1332 1318 1471 1134 1598

Tier 4 1285 1225 1642 1206 1621

Tier 5 1331 1189 1828 1512 1896

Tier 6 1341 1203 1946 1339 1746

Tier 7 1361 0981 1788 1326 1589

Tier 8 1290 1105 1806 1411 1856

Tier 9 1109 1090 1560 1380 1389

Tier 10 1128 1094 1526 1432 1406

Tier 11 1537

MW 1288 1179 1706 1445 1649

SEM 0010 0011 0023 0024 0017

Test 0029a 0025

b 0043c ns

d

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Tabellenanhang

59

Tab 6-5Nebenwirkungen von Gefitinib [47]

Nebenwirkungen nach Systemorganklassen und Haumlufigkeit Stoffwechsel- und Ernaumlhrungsstoumlrungen Sehr haumlufig Anorexie leicht oder

mittelschwer (CTC-Grad 1 oder 2)

Augenerkrankungen Haumlufig Konjunktivitis Blepharitis und

trockene Augen hauptsaumlchlich

leicht (CTC-Grad 1) Gelegentlich Hornhauterosion reversibel und

manchmal verbunden mit

anormalem Wimpernwachstum Keratitis (012 )

Gefaumlszligerkrankungen Haumlufig Haumlmorrhagie wie Nasenbluten

und Haumlmaturie Erkrankungen der Atemwege des Brustraums und Mediastinums

Haumlufig Interstitielle Lungenerkrankung (13 ) oft schwer (CTC-Grad 3-4) uumlber Todesfaumllle wurde

berichtet Erkrankungen des Gastrointestinaltrakts Sehr haumlufig Durchfall hauptsaumlchlich leicht

oder mittelschwer (CTC-Grad 1

oder 2)

Erbrechen hauptsaumlchlich leicht

oder mittelschwer (CTC-Grad 1

oder 2)

Uumlbelkeit hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Stomatitis hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Haumlufig Dehydratation als Folge von

Durchfall Uumlbelkeit Erbrechen

oder Appetitlosigkeit

Mundtrockenheit hauptsaumlchlich

leicht (CTC-Grad 1)

Gelegentlich Pankreatitis gastrointestinale Perforation

Leber- und Gallenerkrankungen Sehr haumlufig Erhoumlhungen der

Alaninaminotransferase

hauptsaumlchlich leicht bis

mittelschwer Haumlufig Erhoumlhungen der

Aspartataminotransferase

hauptsaumlchlich leicht bis

mittelschwer Erhoumlhungen des

Gesamtbilirubins hauptsaumlchlich

leicht bis mittelschwer

Gelegentlich Hepatitis

Tabellenanhang

60

Erkrankungen der Haut und des Unterhautzellgewebes

Sehr haumlufig Hautreaktionen hauptsaumlchlich

leicht bis mittelschwer (CTC-Grad 1 oder 2) pustuloumlser Ausschlag manchmal juckend mit trockener Haut einschlieszliglich Hautfissuren erythematoumls

Haumlufig Nagelstoumlrungen Alopezie

Gelegentlich Allergische Reaktionen unter

anderem Angiooumldem und

Urtikaria Selten Bulloumlse Reaktionen

einschlieszliglich toxisch epidermaler Nekrolyse Stevens-Johnson-Syndrom und Erythema multiforme Kutane Vaskulitis

Erkrankungen der Nieren und Harnwege Haumlufig Asymptomatische Erhoumlhung der Kreatininwerte im Blut Proteinurie Zystitis

Selten Haumlmorrhagische Zystitis Allgemeine Erkrankungen und Beschwerden am Verabreichungsort

Sehr haumlufig Asthenie hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Haumlufig Pyrexie Die Haumlufigkeit von UAWs die mit abnormalen Aumlnderungen eines Laborwerts

zusammenhaumlngen wurde auf Basis der Patienten ermittelt bei denen sich der

entsprechende Laborwert mindestens um 2 oder mehr CTC-Grade (bezogen auf den

basalen Laborwert) geaumlndert hat

Dieses Ereignis kann zusammen mit anderen Formen von

Dehydratisierungserscheinungen auftreten (hauptsaumlchlich Hautreaktionen) die bei

IRESSA beobachtet wurden

Die Gesamthaumlufigkeit der unerwuumlnschten Ereignisse mit allergischen Reaktionen

betrug nach der zusammengefassten Analyse der ISEL- INTEREST- und

IPASS-Studien 15 (36 Patienten) Vierzehn der 36 Patienten wurden aus der

gemeldeten Haumlufigkeit ausgeschlossen da es in den Meldungen Hinweise auf

eine nicht-allergische Aumltiologie gab oder darauf dass die allergische Reaktion

die Folge einer Therapie mit einem anderen Arzneimittel war

Dies schlieszligt einzelne Berichte von Leberversagen ein das in einigen Faumlllen

toumldlich verlief

Abkuumlrzungsverzeichnis

61

8 Abkuumlrzungsverzeichnis

microl Mikroliter

Abb Abbildung

ABC avidin-biotin-complex

AKT aktivierte Protein Kinase B

ATP Adenosintriphosphat

BCLC Bacelona Liver Cancer Clinic

BrdU Bromodesoxyuridin

bzw beziehungsweise

CCF clear cell foci

CIS China integrated score

cm Zentimeter

d der

DAB 33-Diaminobenzidin

dh das heiszligt

DNA Desoxyribonucleic acid

EGF Epidermal Growth Factor

EGF-R EGF-Rezeptor

Fa Firma

FAH foci of altered hepatocytes

g Gramm

GSF glycogen storing foci

h Stunde

HCA Hepatozellulaumlres Adenom

HCC Hepatozellulaumlres Karzinom

HE Haumlmatoxylin- Eosin- Faumlrbung

HG Hauptgruppe

HPLC high performance liquid chromatographie

IGF-1R Insulin-Like Growth Factor Receptor 1

GLUT Glukosetransporter

JAK Januskinase

kg Kilogramm

Abkuumlrzungsverzeichnis

62

KG Kontrollgruppe

MAPK mitogen activated protein kinase

mg Milligramm

ml Milliliter

mm Millimeter

mTOR mechanistic Target of Rapamycin

MW Mittelwert

NaCl Natriumchlorid

NaHCO3 Natriumhydrogencarbonat

NNM N- Nitrosomorpholin

ns nicht signifikant

PAS Periodic acid-Schiff reaction

PDGF-R-β Platet Derived Growth Factor-Rezeptor-β

PEI Perkutane Ethanol- Instillation

PI3K Phosphoinositide 3- Kinase

PST Performance- Status

RAF-Kinase Ras-activated factor-Kinase

Ras Rat sarcoma

RFA Radiofrequenzablation

RNA Ribunuclied acid

SEM Standard error of the mean

STAT Signal Transducers and Activators of Transcription

TACE transarterielle Chemoembolisation

TGF-α Transforming Growth Factor alpha

TRIS Tris(hydroxymethyl)-aminomethan

ua unter anderem

UAW Unerwuumlnschte Arzneimittelwirkung

VEGF-R Vascular Endothelial Growth factor-Rezeptor

vgl vergleiche

zB zum Beispiel

Danksagung

63

9 Danksagung

Besonderer Dank gilt Herrn Professor Dr med F Dombrowski fuumlr die Uumlberlassung

des Themas und die Moumlglichkeit diese Arbeit an seinem Institut durchzufuumlhren Mit

seiner Unterstuumltzung war es moumlglich ein Gerhard- Domagk- Stipendium der Ernst-

Moritz- Arndt- Universitaumlt zu erhalten An dieser Stelle moumlchte ich mich auch

rechtherzlich bei der Stipendienvergabekommission bedanken Meinen Doktoranden-

Kollegen moumlchte ich fuumlr die Bereitschaft danken jederzeit bei der Versorgung der

Ratten und Mithilfe bei den experimentellen Versuchen zur Verfuumlgung zu stehen Der

Tierpflegerin Frau Zimak sowie den medizinisch-technischen Assistenten des Instituts

danke ich fuumlr die Versorgung der Tiere und die Anfertigung der histologischen und

immunhistochemischen Schnitte Nicht zuletzt danke ich Frau Dr F Steinmuumlller und

Frau Dr S Ribback fuumlr die Betreuung und kritische Auseinandersetzung mit meiner

Doktorarbeit

Page 11: Die Inhibition von TGF-a bei der Hepatokarzinogenese nach ... · RFA und transarterielle (Chemo-)Embolisation= TAE/ TACE) zur Verfügung. Da die Diagnose jedoch häufig erst in einem

Einleitung

11

Transmembranmolekuumll zu exprimieren einzig die Zellen des haumlmatopoetischen

Systems zeigen keine EGF-R-Expression Durch die Stimulation des Rezeptors wird

eine Signalkaskade in Gang gesetzt die eine fundamentale Rolle in der Entwicklung

Proliferation und Differenzierung der Zellen spielt [20]

Der EGF-Rezeptor gehoumlrt zur Familie der ErbB-Proteine (s Abb 4) Ihnen gemeinsam

ist der dreiteilige Aufbau aus einer extrazellulaumlren Domaumlne mit der

Ligandenbindungsstelle einem transmembranen Segment und einer intrazellulaumlren

Tyrosinkinase [27] Liganden sind der Epidermal Growth Factor (EGF) sowie der

Transforming Growth Factor alpha (TGF-α) der eine groszlige Rolle in der

Hepatokarzinogenese spielt [28 29] Es konnte in verschiedenen Arbeiten gezeigt

werden dass es zu einer Uumlberexpression der TGF-α- und EGF- messenger RNA

(mRNA) in der zirrhotischen Leber und beim HCC kommt [23 24 25 26]

TGF-α wird von den Hepatozyten gebildet und fungiert als autokriner Faktor waumlhrend

der Regeneration der Leber [21 22] Im Falle einer Bindung kommt es zu einer

Rezeptordimerisierung mit anschlieszligender Autophosphorylierung spezifischer

Tyrosinreste Diese setzen weitere Bindungsstellen fuumlr Adapterproteine frei welche

Signalplattformen aufbauen an die weitere Effektormolekuumlle beziehungsweise Enzyme

binden koumlnnen (MAPK- den JanuskinaseSignal Transducers and Activators of

Transcription =JakSTAT- Signalweg oder den anti-apoptotischen Phosphoinositid-3-

Kinase (PI3-) Kinase-Weg ) [20]

Bereits 1979 konnte man im Tierversuch zeigen dass EGF Zellen stimuliert sodass

diese verstaumlrkt wachsen [30] Fehlen diese stimulatorischen Signale ist es gesunden

Zellen nicht moumlglich zu proliferieren Tumorzellen hingegen sind uumlberwiegend

unabhaumlngig von einer exogenen Wachstumsstimulation [31] Im HCC und in

bestimmten epithelialen Tumorerkrankungen werden erhoumlhte EGF-R-Spiegel gefunden

sowie teilweise auch mutierte hyperaktive Formen des EGF-R Dazu zaumlhlen zB nicht

kleinzellige Lungenkarzinome

Ein zweiter Weg die eigene Proliferation der Krebszellen anzutreiben ist die

Moumlglichkeit Wachstumsfaktoren zu synthetisieren Diesen Prozess findet man

beispielsweise in Glioblastomen und Sarkomen die Platet Derived Growth Factor

(PDGF) und TGF-a produzieren [32] Des Weiteren sind viele Krebszellen in der Lage

im Falle einer deregulierten Expression von Rezeptoren hypersensibel gegenuumlber

Wachstumsfaktoren zu sein Ein Beispiel hierfuumlr ist der HER2neu-Rezeptor der in

Mammakarzinomen uumlberexprimiert ist [33]

Einleitung

12

Die haumlufige Uumlberexpression in Korrelation mit einer schlechten Prognose macht den

EGF-R zu einem relevanten Zielprotein in der Tumortherapie [34]

Abbildung 4 Therapeutische Moumlglichkeiten der Inhibition des EGF-R und des

HER2neu-Rezeptors (Abb modifiziert nach Krejsa et al)

Diese Graphik verdeutlicht die Inhibition wichtiger Tyrosinkinasen aus der Familie der ErbB- Proteine

(EGF-R und HER2neu) welche in verschiedenen Tumorgeweben uumlberexprimiert sind Die Hemmung

erfolgt zB uumlber eine Ligandenbindung (Cetuximab) oder uumlber eine kompetitive Beeinflussung der

Tyrosinkinaseaktivitaumlt (Gefitinib) Durch die Beeintraumlchtigung der nachgeschalteten Signalkaskaden

wie beispielsweise die der Phosphoinositide 3- Kinase (PI3K) AKT und der Mitogen-activated protein

Kinase (MAPK) kann somit ein Einfluss auf die Angioneogenese und die Zellproliferation genommen

werden [ 35]

Einleitung

13

14 Gefitinib

Das niedermolekulare Chinazolinderivat Gefitinib (AstraZeneca Macclesfield UK)

gehoumlrt mit einer Masse von unter 600 Kilodalton zu den sogenannten bdquosmall

moleculesldquo Es wird oral verabreicht und inhibiert selektiv den EGF-R indem es die

nachgeschaltete Signaltransduktion durch die fehlende Autophosphorylierung

unterbindet [36 37 40] Dabei blockiert es die intrazellulaumlre Tyrosinkinase des EGF-R

indem es mit Adenosintriphosphat (ATP) um das katalytische Zentrum der

Bindungsstelle konkurriert [38] Dies ist moumlglich da Gefitinib dem ATP strukturell

aumlhnlich ist Durch die Blockierung der EGF-R-Aktivitaumlt konnte experimentell die HCC-

Entstehung in zirrhotischen Rattenlebern gemindert werden [41] Gefitinib findet

aktuell Anwendung in der Behandlung des nicht kleinzelligen Lungenkarzinoms mit

EGF-R-Uumlberexpression [42]

15 Fragestellung

Meist entstehen humane HCC innerhalb einer Leberzirrhose Jedoch koumlnnen hormonelle

Stimuli wie Oumlstrogene Androgene und Insulin ebenfalls Risikofaktoren fuumlr die

Entstehung hepatozellulaumlrer Tumoren sein ohne dass zuvor eine Leberzirrhose betsteht

[14 43 44]

Meiner experimentellen Arbeit liegt die metabolische (insulinvermittelte)

Hepatokarzinogenese zugrunde Erste Schritte der Krebsentstehung nach der

Inselzelltransplatation sind durch die lokale Insulinwirkung als Wachstumsstimulus

erklaumlrbar Durch das hohe Glukose- und Insulinangebot zeigten die Hepatozyten im

Abstromgebiet der Pankreasinseln eine vermehrte Glykogen- und Fettspeicherung und

schlieszliglich eine erhoumlhte Proliferationsaktivitaumlt

Weiterhin findet sich eine Uumlberexpression von EGF-R und TGF-α in diesen

praumlneoplastischen Herden nach Inselzelltransplantation Die Relevanz dieser

Heraufregulation fuumlr die insulininduzierte Hepatokarzinogenese konnte bisher aber noch

nicht geklaumlrt werden

In dieser Arbeit soll der Frage nachgegangen werden ob durch eine Hemmung des

EGF-R mittels Gefitinib die Entstehung insulininduzierter praumlneoplastischer Leberherde

verringert und die Fortentwicklung zu hepatozellulaumlren Tumoren gehemmt oder

Material und Methode

14

verlangsamt werden kann Da allerdings die Arbeit auf einen Beobachtungszeitraum

von 6 Monaten begrenzt ist wird somit der hauptsaumlchlich der Effekt auf die Initiation

und Promotion der Karzinogenese untersucht

2 Material und Methode

21 Die Versuchstiere und ihre Haltung

Als Versuchstiere dienten maumlnnliche Lewis-Ratten mit einem Koumlrpergewicht zwischen

180 und 220g welche von Harlan Winkelmann (Borchen Deutschland) bezogen

wurden Die Ratten wurden jeweils zu zweit in einem Kaumlfig (Makrolon Typ 3 Ebeco)

bei einer Zimmertemperatur von 20-22⁰ C und einem Tag-Nacht-Rhythmus von 12

Stunden gehalten Die Tiere hatten freien Zugang zu Futter und Leitungswasser

Die dieser Arbeit zu Grunde liegenden tierexperimentellen Untersuchungen wurden

beim Landesamt fuumlr Landwirtschaft Lebensmittelsicherheit und Fischerei

Mecklenburg-Vorpommern beantragt und von dieser gemaumlszlig sect 8 Abs 1 des

Tierschutzgesetzes genehmigt Die Durchfuumlhrung der hierzu erforderlichen Eingriffe

wurde mir gemaumlszlig sect 9 Abs 1 Satz 4 des Tierschutzgesetzes behoumlrdlich genehmigt

22 Versuchsgruppen (s auch Tab 1)

Hauptgruppe 1 8 maumlnnliche Ratten die einen Diabetes mellitus durch

Streptozotocininjektion entwickelt haben und denen portal-

embolisch Pankreasinseln transplantiert wurden In dieser

Gruppe erfolgte keine Gefitinibgabe Die Toumltung erfolgte nach 3

Wochen

Hauptgruppe 2 12 maumlnnliche Ratten die einen Diabetes mellitus durch

Streptozotocininjektion entwickelt haben und denen portal-

embolisch Pankreasinseln transplantiert wurden Diese Gruppe

erhielt zwei Wochen vor dem geplanten Toumltungszeitpunkt

Gefitinib taumlglich oral Die Toumltung erfolgte nach 3 Wochen

Hauptgruppe 3 10 maumlnnliche Ratten die einen Diabetes mellitus durch

Streptozotocininjektion entwickelt haben und denen portal-

Material und Methode

15

embolisch Pankreasinseln transplantiert wurden In dieser

Gruppe erfolgte keine Gefitinibgabe Die Toumltung erfolgte nach 6

Monaten

Hauptgruppe 4 14 maumlnnliche Ratten die einen Diabetes mellitus durch

Streptozotocininjektion entwickelt haben und denen portal-

embolisch Pankreasinseln transplantiert wurden Diese Gruppe

erhielt zwei Wochen vor dem geplanten Toumltungszeitpunkt

Gefitinib taumlglich oral Die Toumltung erfolgte nach 6 Monaten

Hauptgruppe 5 12 maumlnnliche Ratten die einen Diabetes mellitus durch

Streptozotocininjektion entwickelt haben und denen portal-

embolisch Pankreasinseln transplantiert wurden Diese Gruppe

erhielt drei Monate vor dem geplanten Toumltungszeitpunkt

Gefitinib taumlglich oral Die Toumltung erfolgte nach 6 Monaten

Kontrollgruppe 1 10 maumlnnliche Ratten die keinen Diabetes mellitus haben und

nicht transplantiert wurden In dieser Gruppe erfolgte keine

Gefitinibgabe Die Toumltung erfolgte nach 3 Wochen

Kontrollgruppe 2 10 maumlnnliche Ratten die keinen Diabetes mellitus haben und

nicht transplantiert wurden Diese Gruppe erhielt zwei Wochen

vor dem geplanten Toumltungszeitpunkt Gefitinib taumlglich oral

appliziert Die Toumltung erfolgte nach 3 Wochen

Kontrollgruppe 3 11 maumlnnliche Ratten die keinen Diabetes mellitus haben und

nicht transplantiert wurden In dieser Gruppe erfolgte keine

Gefitinibgabe Die Toumltung erfolgte nach 6 Monaten

Kontrollgruppe 4 10 maumlnnliche Ratten die keinen Diabetes mellitus haben und

nicht transplantiert wurden Diese Gruppe erhielt zwei Wochen

vor dem geplanten Toumltungszeitpunkt Gefitinib taumlglich oral

appliziert Die Toumltung erfolgte nach 6 Monaten

Kontrollgruppe 5 10 maumlnnliche Ratten die keinen Diabetes mellitus haben und

nicht transplantiert wurden Diese Gruppe erhielt drei Monate

vor dem geplanten Toumltungszeitpunkt Gefitinib taumlglich oral

appliziert Die Toumltung erfolgte nach 6 Monaten

Material und Methode

16

Tabelle 1 Schematische Darstellung des Versuchsaufbaus der Haupt- und

Kontrollgruppen

Wochen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

Hauptgruppe 1

Hauptgruppe 2

Hauptgruppe 3

Hauptgruppe 4

Hauptgruppe 5

Kontrollgruppe 1

Kontrollgruppe 2

Kontrollgruppe 3

Kontrollgruppe 4

Kontrollgruppe 5

Gefitinib fuumlr 2 Wochen 20mgkg 3 Monate 10mgkg

23 Applikation von Gefitinib

Uumlber zwei Wochen wurde per Schlundsonde Gefitinib in einer Dosierung von 20mgkg

Koumlrpergewicht oral gegeben Durch die bei den Versuchstieren beobachtete Toxizitaumlt

wurde die Dosierung ab einer Applikationsdauer von 3 Monaten entsprechend

angepasst (10mgkg Koumlrpergewicht)

24 Streptozotocingabe und Blutglukosemessung

Streptozotocin wurde einmalig gewichtsadaptiert mit einer Dosis von 80mg kg

Koumlrpergewicht subcutan injiziert Die erste Blutglukosemessung erfolgte am dritten Tag

nach der Streptozotocingabe und wurde mit dem Messgeraumlt und Teststreifen von

ACCU-CHEKreg durchgefuumlhrt Ab einem Wert von 167 mmolL bzw 300mgdL

Glukose galten die Ratten als hyperglykaumlmisch und diabetisch Wurde dieser

Schwellenwert nicht erreicht wurden die Ratten vom Experiment ausgeschlossen Die

Blutentnahme erfolgte aus der Schwanzspitze der Tiere Weitere Blutglukose- und

Gewichtsbestimmungen erfolgten am Tag der Transplantation sowie am ersten dritten

und achten postoperativen Tag danach monatlich

Material und Methode

17

25 Inseltransplantation

251 Praumlparation der Pankreasinseln

Die Pankreasinseln wurden aus gesunden Spendertieren der gleichen Zuchtlinie

gewonnen Diese Tiere wurden mit einem Gemisch aus Ketamin (100mgkg

Koumlrpergewicht) und Xylazin (4mgkg Koumlrpergewicht) nach intraperitonealer

Applikation narkotisiert Nach der Eroumlffnung des Abdomens wurde das Darmgekroumlse

seitlich verlagert Die freigelegte Aorta abdominalis wurde mit einer Kanuumlle (07mm)

punktiert und mit einem Gemisch aus isotoner Kochsalz (NaCl)- Loumlsung (09ig) und

Neutralrot (100mgL) retrograd mit ca 150- 200ml perfundiert Die Vena cava inferior

wurde zur Herstellung eines offenen Kreislaufs eroumlffnet Waumlhrend des Spuumllvorgangs

faumlrbte sich das Pankreas rosa und die Pankreasinseln intensiv rot an Somit konnte man

das Gewebe gezielt explantieren Das Pankreasgewebe von drei Spendertieren wurde in

Hanksloumlsung (pH 72 Hanksrsquo Balanced Salt Solution ohne NaHCO3 mit Phenolrot 10

pH 72 Biochrom AG) gesammelt und anschlieszligend mit Scherenschlaumlgen

zerkleinert Nach der Praumlparation wurde das Gewebe zusammen mit 5ml Hanksloumlsung

21mg Albumin und 45mg Kollagenase im Waumlrmeschrank auf einem Magnetruumlhrer bei

etwa 365⁰C fuumlr ca zehn Minuten verdaut Der genaue Zeitpunkt der Beendigung wurde

nach visueller Pruumlfung des Homogenisats festgelegt Im Anschluss daran wurde das

Gemisch in Zentrifugenroumlhrchen aufgeteilt die mit eiskalter Hanksloumlsung gefuumlllt waren

um die Kollagenaseaktivitaumlt zu stoppen und kraumlftig durchmischt Nach der

Sedimentation wurde der Uumlberstand abpipettiert und verworfen das Sediment mit

frischer Hanksloumlsung aufgefuumlllt und wiederum durchmischt Dieser Waschvorgang

wurde mindestens viermal wiederholt um die Kollagenase und die Zellfragmente zu

entfernen Somit wurden die durch das Neutralrot angefaumlrbten Pankreasinseln vom

restlichen Pankreasgewebe getrennt Unter dem Stereomikroskop wurden die

kirschroten Inseln mit Hilfe von Glaspipetten aufgesammelt und in einem separaten mit

Hanksloumlsung gefuumlllten Reagenzglas kollektiert Pro Tier wurden 400 bis 450

Pankreasinseln gesammelt und mit 05ml Hanksloumlsung in einer Spritze aufgeschwemmt

und transplantiert

Material und Methode

18

252 Intrahepatische Transplantation

Kurz vor der geplanten Transplantation wurde das Gewicht und die

Blutglukosekonzentration der Tiere bestimmt Um eine ausreichende Narkose zu

erlangen wurde den Tieren gewichtsadaptiert ein Gemisch aus Ketamin (80mgkg

Koumlrpergewicht) und Xylazin (4mgkg Koumlrpergewicht) intraperitoneal appliziert Nach

der Rasur des Operationsfeldes wurden die Tiere auf einen Operationstisch fuumlr Ratten

fixiert und das Operationsfeld mit 90igem Alkohol desinfiziert Die Laparatomie

erfolgte vom Sternum bis zur Linea alba Insgesamt wurde das Abdomen auf einer

Strecke von drei Zentimetern eroumlffnet und mit einem Lochtuch abgedeckt Das

Darmkonvolut wurde nach extraabdominal verlagert und mit einer warmen NaCl-

getraumlnkten Kompresse vor dem Austrocknen geschuumltzt Die Vena portae wurde

dargestellt und der Ast der den linken Leberlappen und die linke Haumllfte des

Mittellappens versorgt wurde kurzzeitig mit einer Gefaumlszligklemme abgeklemmt Die

zuvor gewonnenen Pankreasinseln wurden in einer 1ml Tuberkulinspritze zusammen

mit 05ml Hanksloumlsung aufgezogen die mit einer 05mm durchmessenden Kanuumlle

versehen war Damit wurde die Pfortader punktiert und die Loumlsung in den rechten Teil

der Leber (dh in den rechten Leberlappen in die rechte Haumllfte des Mittellappens in

den Processus caudatus und die Processus papillares) geschwemmt Die linke

Leberhaumllfte also der linke Leberlappen und die linke Haumllfte des Mittellappens blieben

frei von Transplantaten Die Gefaumlszligklemme wurde sofort nach der Transplantation

entfernt sodass die Abklemmzeit nicht mehr als 1 Minute betrug Nach Entfernen der

Punktionskanuumlle erfolgte die manuelle Druckkompression der Vena portae fuumlr ca zwei

bis drei Minuten um die Blutung zu stillen und im Anschluss das Entfernen der

Kompresse und das Reponieren des Darmkonvoluts Die Bauchdecke wurde mit einer

fortlaufenden Naht verschlossen und die Haut anschlieszligend geklammert Am Ende

erfolgte erneut eine Desinfektion der Wunde Postoperativ wurden die Tiere bis zum

Erwachen beobachtet Insgesamt dauerte die Narkose nicht laumlnger als 20 Minuten

Material und Methode

19

26 Praumlparation der Lebern

261 Markierung proliferierender Zellen

Die Bromdesoxyuridin (BrdU)-Applikation erfolgte bei der Haumllfte der Tiere einer

Gruppe eine Stunde vor dem Toumlten Dazu wurde 20mg BrdU in 2ml Kochsalz aufgeloumlst

und jeweils 1ml intraperitoneal und subkutan injiziert Um laumlngerfristige

Proliferationssteigerungen erkennen zu koumlnnen wurde der anderen Haumllfte der Tiere

BrdU mittels einer osmotischen Minipumpe uumlber einen Zeitraum von sieben Tagen vor

dem Toumltungszeitpunkt appliziert Dazu wurde die doppelte Dosis ebenfalls in 2ml

Kochsalzloumlsung aufgeloumlst und in die Pumpen gespritzt die ihren Inhalt gleichmaumlszligig an

die Umgebung abgaben sodass sich eine Tagesdosis von 572mg ergab Diese Pumpen

wurden den mit Ether-betaumlubten Ratten subkutan zwischen den Schulterblaumlttern

implantiert und der Hautschnitt mit Klammern versorgt BrdU wird von den

proliferierenden Zellen aufgenommen und in die neu synthetisierte DNA eingebaut Der

immunhistochemische Nachweis von BrdU erfolgt dann mit Hilfe eines

Primaumlrantikoumlrpers (s 271)

262 Probengewinnung und Gewebspraumlparation

Die Tiere wurden mit einer Uumlberdosis Ketamin (100mg kg Koumlrpergewicht) und

Xylazin (4mgkg Koumlrpergewicht) narkotisiert Das Abdomen wurde durch eine mediane

Laparotomie eroumlffnet und die Aorta abdominalis nach extraabdomineller Verlagerung

des Darmkonvoluts dargestellt Diese wurde mit einer Flexuumlle (22G) kanuumlliert Dadurch

konnten 5ml Blut in einer 5ml Spritze abgezogen werden Das Blut wurde zur

Serumgewinnung fuumlr 10 Minuten in einem Gerinnungsroumlhrchen zentrifugiert Das

Serumroumlhrchen wurde in einem Behaumllter mit fluumlssigem Stickstoff tiefgefroren und bei

-80⁰C gelagert Die liegende Flexuumlle wurde mit Klemmen in der Aorta abdominalis

fixiert Danach wurde der Blutkreislauf mit 200ml Spuumllloumlsung (Ringerloumlsung 4

Dextran 05 Procain pH 74) gespuumllt um das Blut aus den Gefaumlszligen zu entfernen

Dabei wurde ein offener Kreislauf geschaffen in dem die Vena cava inferior unterhalb

des Zwerchfells mit einer spitzen Schere durchtrennt wurde

Material und Methode

20

Nach Abklemmen der zufuumlhrenden Gefaumlszlige wurde der Mittellappen der Leber abgesetzt

und in einen linken und rechten Anteil getrennt Beide Mittellappenstuumlcke wurden in

2mm breite Stuumlcke geschnitten auf entsprechend gekennzeichnetes Filterpapier

gegeben und uumlber Methylbutan in fluumlssigem Stickstoff kryokonserviert Die rechte

Niere wurde nach dem Abklemmen der zufuumlhrenden Gefaumlszlige halbiert und ebenfalls in

Methylbutan eingefroren Die Lagerung der beiden Gewebe erfolgte bei -80⁰C

Im Anschluss wurde die Spuumllloumlsung durch eine Fixierloumlsung (3 Paraformaldehyd

05 Glutaraldehyd 4 Dextran) ersetzt Nach etwa 5 Minuten war eine gleichmaumlszligige

Perfusionsfixation erreicht sodass auch das restliche Lebergewebe sowie Schilddruumlse

linke Niere ein etwa 2cm langes Duumlnndarmsegment Gehirn und Hypophyse in Nachfix

(3 Paraformaldehyd) aufbewahrt werden konnte Herz Lunge Pankreas Milz und

Hoden wurden in 4igem Formaldehyd konserviert Der Zuschnitt der entnommenen

Organe erfolgte nach einer weiteren mindestens 24 stuumlndigen Fixierung Die gewonnene

Organe in einer aufsteigenden Alkoholreihe entwaumlssert und dann in Paraffin eingebettet

Von den Paraffinbloumlcken wurden 1-2microm dicke Serien der Lebern gefertigt

27 Morphologische Untersuchungen

Die transplantierten Pankreasinseln konnten mikroskopisch vom umgebenen

Lebergewebe sehr gut abgegrenzt werden Wie auch schon in der Abbildung 1

beschrieben fanden wir die Inseln innerhalb kleiner Pfortaderaumlste in der Mitte eines

Leberazinus (siehe auch Abb 9 A) Neben den Standardfaumlrbungen Haumlmatoxylin und

Eosin und der Periodsaumlure- Schiff- Reaktion wurden zusaumltzliche immunhistochemische

Reaktionen durchgefuumlhrt

Material und Methode

21

271 Protokolle der Immunhistochemie (BrdU)

- Paraffinschnitte 2microm Trocknung uumlber Nacht bei 60 Grad

- Antikoumlrper BrdU verduumlnnt mit Antikoumlrper- Verduumlnnungsloumlsung Fa Leica

(REFAR9352) HPLC minimum 99HPLC Sigma

ABC-Methode

1 Kochen des entparaffinierten Schnittes in Citratpuffer (Merck Darmstadt) (pH6)

im Schnellkochtopf uumlber 45 Minuten

2 Andauung durch 01ige Protease (Sigma Hamburg) 10 Minuten 37degC

3 Waschung mit TRIS-Puffer (Merck Darmstadt)

4 Kochen des Schnittes bei 70degC fuumlr 60 Minuten in 95igem Formamid (Roth

Karlsruhe)

5 Waschung mit TRIS-Puffer

6 Inkubation in 3iger Wasserstoffperoxidloumlsung (DAKO Hamburg) 30

Minuten

7 Inkubation in 20iger Schweinenormalserum (DAKO Hamburg) verduumlnnt mit

TRIS-Puffer

8 Inkubation mit dem gegen BrdU gerichteten Primaumlrantikoumlrper (150 Verduumlnnung

mit Antibody-Diluent beides DAKO Hamburg) uumlber Nacht

9 Weiterbehandlung mit LSAB+ Kits (DAKO Hamburg)

10 Waschung mit TRIS-Puffer

11 Inkubation mit biotinylierten Sekundaumlrantikoumlrpern (biotinylierter antiMaus IgG

DAKO LSAB+ Kit Peroxydase)

12 Waschung mit TRIS-Puffer

13 Zugabe von Streptavidin Peroxydase fuumlr 30 Minuten

14 Waschung mit TRIS-Puffer

15 Inkubation mit dem Farbstoff 10 Minuten

16 Unterbrechung der Reaktion durch vorsichtige Spuumllung mit Aqua destillata

17 PAS- bzw HE-Faumlrbung

18 Eindeckung (mit Roti Histokit Fa Rote)

Material und Methode

22

272 Protokolle der Immunhistochemie (TGF-α)

- Paraffinschnitte 2microm Trocknung uumlber Nacht bei 60 Grad

- Antikoumlrper TGFa Fa Calbiochem Konzentration 1100 verduumlnnt mit

Antikoumlrper-Verduumlnnungsloumlsung Fa Leica (REFAR9352)

Bearbeitung

1 Entparaffinierung uumlber Automaten mit Bond Dewax Solution (REF 35606)

2 Hitzevorbehandlung im Automaten pH 60

3 Peroxidase Blocking (im Nachweissystem REF DS9800) bdquoPolymer Refine

DABldquo dFaLeica) fuumlr 10 Minuten

4 Inkubation mit Primaumlr-AK fuumlr 60 Minuten

5 Post Primary (im Nachweissystem dFaLeica) fuumlr 10min

6 Polymer (Nachweissystem) 30 Minuten

7 DAB (33-Diaminobenzidin) Nachweissystem 20 Minuten

8 Gegenfaumlrbung mit Haumlmalaun (Nachweissystem) 8 min

9 Entwaumlssern in aufsteigender Alkoholreihe gefolgt von Xylol

10 Eindecken mit Roti-Histokit (FaRoth)

Material und Methode

23

273 Protokolle der Immunhistochemie (EGF-R)

- Paraffinschnitte 2microm Trocknung uumlber Nacht bei 60 Grad

- Antikoumlrper EGFR Fa Leica Konzentration 150 verduumlnnt mit Antikoumlrper-

Verduumlnnungsloumlsung Fa Leica (REFAR9352)

Bearbeitung

1 Bearbeitung im Vollautomat der Fa Leica bdquoBOND Max

2 Entparaffinierung uumlber Automaten mit Bond Dewax Solution (REF 35606)

3 Hitzevorbehandlung im Automaten pH 90

4 Peroxidase Blocking (im Nachweissystem REF DS9800) bdquoPolymer Refine

DABldquo d Fa Leica) fuumlr 10 Minuten

5 Inkubation mit Primaumlr-AK fuumlr 60 Minuten

6 Post Primary (im Nachweissystem d Fa Leica) fuumlr 10 Minuten

7 Polymer (Nachweissystem) 30 Minuten

8 DAB (33-Diaminobenzidin) Nachweissystem 20 Minuten

9 Gegenfaumlrbung mit Haumlmalaun (Nachweissystem) 8 min

10 Entwaumlssern in aufsteigender Alkoholreihe gefolgt von Xylol

11 Eindecken mit Roti-Histokit (Fa Roth)

Material und Methode

24

274 Protokolle der Immunhistochemie (Insulin)

- Paraffinschnitte 2microm Trocknung uumlber Nacht bei 60 Grad

- Antikoumlrper Insulin (Fa Leica Menarini Konzentration 1300 verduumlnnt mit

Antikoumlrper- Verduumlnnungsloumlsung Fa Leica (REFAR9352)

- Vollautomat der Fa Leica bdquoBOND Maxldquo

Bearbeitung

1 Entparaffinierung uumlber Automaten mit Bond Dewax Solution (REF 35606)

2 Peroxidase Blocking (im Nachweissystem REF DS9800) bdquoPolymer Refine

DABldquo d Fa Leica) fuumlr 5 min

3 Inkubation mit Primaumlr-AK fuumlr 18 Minuten

4 Post Primary (im Nachweissystem dFaLeica) fuumlr 7 Minuten

5 Polymer (Nachweissystem) 8 min

6 DAB (33-Diaminobenzidin) Nachweissystem 7 Minuten

7 Gegenfaumlrbung mit Haumlmalaun (Nachweissystem) 2 Minuten

8 Entwaumlssern in aufsteigender Alkoholreihe gefolgt von Xylol

9 Eindecken mit Roti-Histokit (Fa Roth)

Material und Methode

25

28 Proliferationsaktivitaumlt

Die morphometrische Auszaumlhlung der Proliferationsaktivitaumlt erfolgte mit dem

Mikroskop (Nikon ECLIPSE Ni) einer Kamera (Nikon digital sight ds-2Mv) dem

Softwareprogramm (Nis- Elements imaging software BR) und einem Gitternetz

(Methode nach Weibel) [45]

Mit Hilfe des BrdU- Labeling-Index (BrdU-LI) konnte die Proliferationsaktivitaumlt der

verschiedenen Versuchsgruppen verglichen werden da dieser den Anteil BrdU-

positiver Hepatozytenkerne in Prozent angibt (vergleiche Abb 8) Er wurde bei den

Tieren der Hauptgruppen 1-5 sowie der Kontrollgruppen 1-5 die uumlber 7 Tage BrdU

uumlber eine osmotische Pumpe (Fa Alzet Modell 2ML1) erhielten bestimmt Gezaumlhlt

wurden die Hepatozytenkerne in den praumlneoplastischen Herden (nur Versuchsgruppen)

und im Normalgewebe (je 2000 Hepatozytenkerne pro Tier der Versuchs- und

Kontrollgruppen)

29 Statistische Auswertung

Die Haupt- und Kontrollgruppen wurden hinsichtlich der Gewichtsentwicklung und

Blutzuckerwerte verglichen Zudem erfolgte ein intraindividueller Vergleich (gepaart)

der Proliferationsaktiviaumlt der Herde und des Normalgewebes in den Hauptgruppen und

der interindividuelle Vergleich (ungepaart) mit dem Normalgewebe der

Kontrollgruppen Es wurde jeweils der Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test (Microsoft

Excel 2003 Redmond USA) verwendet Unterschiede wurden als signifikant

akzeptiert falls die Irrtumswahrscheinlichkeit p unter 005 lag

Ergebnisse

26

3 Ergebnisse

31 Gewichtsentwicklung

In allen Hauptgruppen konnte nach der Transplantation eine Gewichtsreduktion

nachgewiesen werden Im Durchschnitt kam es zu einer initialen Abnahme von 172

Im Verlauf kam es zu einer Erholung der Tiere mit einer Gewichtszunahme um

durchschnittlich 042 Die Hauptgruppen 1 (3 Wochen) und 3 (6 Monate) jeweils

ohne Gefitinib zeigten dies am deutlichsten (49 Gewichtsabnahme innerhalb einer

Woche nach Transplantation) Die Hauptgruppe 1 gewann danach das 106fache und die

Hauptgruppe 3 das 108fache an Gewicht Statistisch signifikante Unterschiede lieszligen

sich zwischen den jeweiligen Haupt- und Kontrollgruppen feststellen (Tab 2 und

Abb5) Hier sahen wir bei den transplantierten diabetischen Tieren der Hauptgruppen

insgesamt einen kleineren Gewichtszuwachs als bei den Kontrolltieren

In den Kontrollgruppen hingegen konnte man eine stete Gewichtszunahme beobachten

(Tab 3 und Abb 6) Durchschnittlich kam es zu einem Gewichtszuwachs bis zum

15fachen Die Unterschiede zwischen den Kontrollgruppen 1 (3 Wochen) und 2 (3

Wochen 2 Wochen Gefitinib) zeigte einen statistisch signifikanten Unterschied Im

Durchschnitt nahm die Kontrollgruppe 1 das 129fache und die Kontrollgruppe 2 das

118fache zu

Einen signifikanten Unterschied konnten wir ebenfalls in den Gruppen 3 (6 Monate)

und 4 (6 Monate 2 Wochen Gefitinib) sowie 4 (6 Monate 2 Wochen Gefitinib) und 5

(6Monate 3 Monate Gefitinib) beobachten In der Kontrollgruppe 3 verzeichneten wir

den groumlszligten Gewichtszuwachs (171fache) Die Kontrollgruppe 4 (145fache) nahm

weniger zu als die Kontrollgruppe 5 (165fache) zu

Ergebnisse

27

Tabelle 2 Gewichtsentwicklung der Hauptgruppen 1-5

HG1 (n=8) HG2 (n=12) HG3 (n=11) HG4 (n=13) HG5 (n=14)

MW 1056 1009 1081 0984 0983

SEM 0009 0004 0033 0010 0012

Test nsa ns

b ns

c ns

d

lt 0001e 0001

f lt 0001

g lt 0001

h lt 0001

i

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM Standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (plt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabelle 3 Gewichtsentwicklung der Kontrollgruppen 1-5

KG1 (n=10) KG2 (n=10) KG3 (n=11) KG4 (n=10) KG5 (n=10)

MW 1288 1179 1706 1445 1649

SEM 0010 0011 0023 0024 0017

Test 0029a 0025

b 0043

c ns

d

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM Standard error of the mean ns nicht signifikant KG Kontrollgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (plt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Ergebnisse

28

Startpunkte Gefitinibgabe

Abbildung 5 Gewichtsentwicklung der Hauptgruppen

In den Hauptgruppen verzeichneten wir eine voruumlbergehende Gewichtsabnahme nach der

Transplantation Nach Erholung konnten wir eine leichte Gewichtszunahme beobachten

Startpunkte Gefitinibgabe

Abbildung 6 Gewichtsentwicklung der Kontrollgruppen

In den Kontrollgruppen konnten wir eine stete Gewichtszunahme verzeichnen (ca das 15-fache vom

Startgewicht)

Ergebnisse

29

32 Blutglukosedaten

Nach erfolgreicher Streptozotocingabe stiegen die Blutglukosewerte aller

Hauptgruppentiere auf Werte uumlber 167 mmolL bzw 300mgL In allen Gruppen lagen

die Durchschnittswerte post transplantationem zwischen 160 mmolL und 276mmolL

waumlhrend des gesamten Versuches Am Toumltungstag lag der Blutzucker durchschnittlich

bei 243mmolL Der nach der Transplantation nachgewiesene Blutglukoseabfall war in

allen Hauptgruppen zu verzeichnen (im Durchschnitt 123) Im Verlauf stiegen die

Werte konsekutiv wieder an Signifikante Unterschiede gab es nicht Verglichen mit den

normoglykaumlmen Kontrollgruppen war ein signifikanter Unterschied zu den

Hauptgruppentieren auf Grund der diabetischen Stoffwechsellage zu ermitteln (Tab 4

Abb 7)

In den Kontrollgruppen lag der Durchschnittswert aller Blutglukosewerte bei

54mmolL (plusmn 09mmolL) Blutzuckerschwankungen als Folge der Gefitinibgabe

konnten nicht nachgewiesen werden Ein signifikanter Unterschied ergab sich zwischen

den Kontrollgruppen 3 (6 Monate) welche einen Blutzuckerwert um 497mmoll hatten

und 5 (6 Monate 3 Monate Gefitinib) welchen einen Blutzuckerwert um 449mmoll

hatten (Tab 5 Abb 8)

Tabelle 4 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Hauptgruppen 1-5

HG1 (n=8) HG2 (n=12) HG3 (n=11) HG4 (n=13) HG5 (n=14)

MW 23088 23075 23456 26700 25591

SEM 0795 1070 3487 1108 1505

Test nsa ns

b ns

c ns

d

Test lt0001e lt0001

f 0001

g lt0001

h lt0001

i

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM Standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

Ergebnisse

30

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabelle 5 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Kontrollgruppen 1-5

KG1 (n=10) KG2 (n=10) KG3 (n=11) KG4 (n=10) KG5(n=10)

MW 5530 6320 4973 4830 4490

SEM 0281 0541 0160 0293 0091

Test nsa ns

b ns

c 0019

d

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM Standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Ergebnisse

31

Startpunkte Gefitinibgabe

Abbildung 7 Blutglukoseentwicklung der Hauptgruppen

Post transplantationem kam es in allen Gruppen zu einem Blutglukoseabfall Im Verlauf stiegen die

Werte konsekutiv wieder an

Startpunkte Gefitinibgabe

Abbildung 8 Blutglukoseentwicklung der Kontrollgruppen

Die Blutglukosewerte der nicht transplantierten Tiere lagen im Durchschnitt bei 54mmolL (plusmn

09mmolL) Blutzuckerschwankungen als Folge der Gefitinibgabe konnten nicht nachgewiesen werden

Ergebnisse

32

33 Praumlneoplastische Leberherde

Nach erfolgreicher Transplantation der Pankreasinseln entstanden bei allen

Hauptgruppen im Abstromgebiet der Inseln klarzellige Veraumlnderungen der Hepatozyten

in den Azinuszonen 1 und 2 (s Abb 9) Diese Foci of alterated hepatocytes zeigten wie

in den vorangegangenen Experimenten eine vermehrte Glykogenspeicherung welche

mit Hilfe der PAS- Reaktion verdeutlicht werden kann (s Abb 10) Des weiteren fand

sich in den Glykogenspeicherherden eine Uumlberexpression des EGF-R und von TGFα im

Vergleich zum extrafokalen Lebergewebe (Abb 13 und 14)

34 Proliferationsaktivitaumlt

Die Proliferationsaktivitaumlt der einzelnen Gruppen wurde anhand des BrdU-Labeling-

Index bestimmt Ein Vergleich der Indices erfolgte intra- und interindividuell (Tabellen

6 bis 8) Die Proliferation betrug im Normalgewebe der Hauptgruppe 1 (3 Wochen) im

Durchschnitt 35 plusmn 0764 In der Hauptgruppe 2 (3 Wochen 2 Wochen Gefitinib) war

sie deutlich geringer und lag bei 125 plusmn 0256

Die Proliferationsaktivitaumlt in den praumlneoplastischen Herden wurde nach 2 Wochen

Gefitinibgabe halbiert (HG 1 vs HG2 107 plusmn 0996 vs 57 plusmn 049) Im

intraindividuellen Vergleich der Hauptgruppe 2 war die Proliferationsaktivitaumlt der

Herde im Vergleich zum Normalgewebe um etwa das 3-fache erhoumlht (Herde vs

Normalgewebe 574 plusmn 049 vs 125 plusmn 026)

Im Normalgewebe der Hauptgruppen 3-5 (vgl Tab7 6 Monate 6 Monate 2 Wochen

Gefitinib 6 Monate 3 Monate Gefitinib) war die Proliferation im Mittel jeweils

geringer als in den Herden (12 plusmn 0075 06 plusmn 0031 und 07 plusmn 0036 vs 61 plusmn

0437 23 plusmn 0131 und 35 plusmn 0223) Dieser Unterschied war in allen drei Gruppen

signifikant Des Weiteren ergab sich ein signifikanter Unterschied zwischen den

Hauptgruppen 3 und 4 Die Proliferationsaktivitaumlt war in der HG 4 (also nach 2-

woumlchiger Gefitinibgabe im Vergleich zur HG 3 (ohne Gefitinibgabe) sowohl im Herd-

als auch im Normalgewebe etwa halbiert (Normalgewebe HG 3 vs HG 4 12 plusmn 0075

vs 06 plusmn 0031 Herdgewebe HG 3 vs HG 4 61 plusmn0437 vs 23 plusmn 0131)

Ergebnisse

33

Bei den Kontrollgruppen 1-4 zeigten sich im Vergleich zum Normalgewebe der

Hauptgruppen erhoumlhte Proliferationsaktivitaumlten im Lebergewebe in den Gruppen 1

(44 plusmn 0595 3 Wochen) und 2 (29 plusmn 0441 3 Wochen 2 Wochen Gefitinib) Diese

waren bei den 6- Monats- Kontrolltieren geringer (KG 345 15 plusmn 0097 06 plusmn

016 09 plusmn 006) Verglichen mit dem Normalgewebe der Hauptgruppen waren die

Proliferationsaktivitaumlten der Kontrolltiere bis auf KG 4 (6 Monate) erhoumlht

Tabelle 6 BrdU-Labeling-Index der Hauptgruppen 1-2

HG1 HG2

Normalgewebe Herde Normalgewebe Herde

Tier 1 35 165 255 604

Tier 2 775 856 065 429

Tier 3 085 771 155 839

Tier 4 18 1004 025 422

MW 3475 10703 1250 5735

SEM 0764 0996 0256 0490

Test(a) 0030 0011

Test(b) nsa ns

b

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

Test(a)

Vergleich zwischen Normalgewebe und Herde der jeweiligen Hauptgruppe

Test(b)

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2 (Normalgewebe)

b Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2 (Herde)

Ergebnisse

34

Tabelle 7 BrdU-Labeling-Index der Hauptgruppen 3-5

HG3 HG4 HG5

Normalgewebe Herde Normalgewebe Herde Normalgewebe Herde

Tier 1 07 293 055 168 06 442

Tier 2 135 83 04 14 08 335

Tier 3 09 478 08 288 065 315

Tier 4 165 683 045 333 1 126

Tier 5 125 748 055 264 045 515

Tier 6 085 169 095 394

MW 1170 6064 0600 2270 0742 3545

SE 0075 0437 0031 0131 0036 0223

Test(a) 0004 0004 0006

Test(b) 0023a 0015

b ns

c ns

d ns

e ns

f

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

Test(a)

Vergleich zwischen Normalgewebe und Herde der jeweiligen Hauptgruppe

Test(b)

a Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4 (Normalgewebe)

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4 (Herde)

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5 (Normalgewebe)

d Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5 (Herde)

e Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5 (Normalgewebe)

f Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5 (Herde)

Ergebnisse

35

Tabelle 8 BrdU-Labeling-Index der Kontrollgruppen 1-5

KG 1 KG 2 KG 3 KG 4 KG 5

Tier 1 71 165 114 054 069

Tier 2 285 38 216 073 079

Tier 3 26 5 186 087 116

Tier 4 815 13 117 049 059

Tier 5 15 113 034 128

MW 4440 2938 1492 0594 0902

SEM 0595 0441 0097 0160 0060

Test(a) ns a 0011

b ns

c ns

d

Test(b) 0044 ns 0008 0003 0004

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

Test(a)

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Test(b)

Vergleich zwischen den jeweiligen Haupt- und Kontrollgruppen

Ergebnisse

36

35 Abbildungen

Abb 9 Immunhistochemische Darstellung von Insulin in den transplantierten

Pankreasinseln

Vitale angewachsene Pankreasinseln in einem Pfortaderast eines Portaltraktes nach intraportaler

Transplantation und umgebene klarzellige Veraumlnderungen der Hepatozyten im Abstromgebiet Mit dem

Antikoumlrper gegen Insulin lassen sich szlig-Zellen der transplantierten Inseln nachweisen deren Zytoplasma

spezifisch angefaumlrbt wird (Laumlnge der unteren Bildkante A761 microm B 435microm)

A

B

Ergebnisse

37

Abb 10 Glykogenspeicherherd (6 Mon nach Transplantation) in der PAS-

Reaktion

Leberherd 6 Monate nach Transplantation mit typischen Lebergewebsveraumlnderungen (in der unteren

Abbildung vergroumlszligert) Praumlneoplastische hepatozellulaumlre Laumlsionen sogenannte foci of altered

hepatocytes (FAH) mit vermehrter Glykogenspeicherung im Vergleich zum umgebenen Lebergewebe

dargestellt in der PAS- Reaktion (Laumlnge der unteren Bildkante A1740microm B 870microm)

B

A

Ergebnisse

38

Abb 11 Glykogenspeicherherde in der PAS-Reaktion

Man erkennt in der PAS-Reaktion eine kraumlftige Violettfaumlrbung der Herde gegenuumlber dem Normalgewebe

Die Transplantation von Pankreasinseln fuumlhrte bei den diabetischen Tieren zu glykogenspeichernden

Herden im Abstromgebiet der Transplantate und auch bei Ratten die Gefitinib erhielten Die

Abbildungen zeigen die Herde in verschiedenen Vergroumlszligerungen der Hauptgruppe 5 (6 Monate 3

Monate Gefitinib) (Laumlnge der unteren Bildkante A E870microm B F 435microm CD 217microm)

B A

F E

C D

Ergebnisse

39

Abbildung 13 Immunhistochemische Darstellung von TGF-α

Beispiel der immunhistochemischen Darstellung von TGF-α in einem hellzelligen Leberherd (6 Monate

nach Transplantation ohne Gefitinibgabe) Man sieht eine maumlszligige Braunfaumlrbung des Zytoplasmas und

der Zellmembran der Hepatozyten der Leberherde im Vergleich zum umgebenden Normalgewebe

entsprechend einer Uumlberexpression von TGFα innerhalb des Leberherdes

(Laumlnge der unteren Bildkante A1740microm B 870microm)

B

A

Ergebnisse

40

Abbildung 14 Immunhistochemische Darstellung von EGF-R

Beispiel einer immunhistochemischen Darstellung des EGF-R in einem hellzelligen Leberherd(6 Monate

nach Transplantation ohne Gefitinibgabe) Im Vergleich zum Normalgewebe findet man eine etwas

kraumlftigere membranstaumlndige Braunfaumlrbung der Hepatozyten im Herdgewebe entsprechend einer leichten

Uumlberexpression des EGFR in den Leberherden (Laumlnge der unteren Bildkante A1740microm B 870microm)

A

B

Ergebnisse

41

Abbildung 15 Immunhistochemische Darstellung BrdU-markierter Hepatozyten

Dunkelbraun gefaumlrbte Zellkerne markieren Hepatozyten die sich im Proliferationszyklus befinden Das

umliegende Normalgewebe zeigt im Vergleich zum Herdgewebe eine deutlich geringere

Proliferationsaktivitaumlt BrdU wurde mittels einer osmotischen Minipumpe uumlber 7 Tage kontinuierlich

verabreicht (6 Monate nach Transplantation ohne Gefitinibgabe)

(Laumlnge der unteren Bildkante 870microm)

A

Diskussion

42

4 Diskussion

41 Die Transplantate und deren Effekte auf das benachbarte Leberparenchym

Voraussetzung fuumlr das Experiment waren vitale Pankreasinseltransplantate in den

kleinen Pfortaderaumlsten der Leber welche zu allen Toumltungszeitpunkten in den

Hauptgruppen nachgewiesen werden konnten (siehe Abb 3) Zahlreiche Herde

veraumlnderter Hepatozyten haben sich im Abstromgebiet der Transplantate ausgebildet

Mit Hilfe der PAS-Reaktion konnte die Glykogenspeicherung der vergroumlszligerten

Hepatozyten innerhalb des Leberazinus deutlich gemacht werden Diese klarzelligen

Herde (clear cell foci CCF) werden bei der Ratte zu den Praumlneoplasien gezaumlhlt [50]

Ursaumlchlich fuumlr die Glykogenose ist eine reduzierte Glykogenolyseaktivitaumlt der

Hepatozyten und eine gesteigerte Glykogensynthese (verminderte Aktivitaumlt des

glykogenolytischen Enzyms Glukose- 6- Phosphatase) Insulin-vermittelte Signalwege

wie AKT mTOR und Ras Raf1 sowie Enzyme der Glykolyse der de-novo-

Fettsaumluresynthese der β- Oxidation und der Cholesterinbiosynthese sind in den CCF

hochreguliert verglichen mit dem Normalgewebe Ebenfalls findet sich eine erhoumlhte

Proliferationsaktivitaumlt [9] und eine gleichzeitige Uumlberexpression von EGF-R und TGF-α

in praumlneoplastischen Herden wie es auch in diesem Experiment bei den unbehandelten

Tieren nachweisbar ist

42 Blutglukose und Gewichtsentwicklung der Tiere

In allen Hauptgruppen konnte nach der Transplantation eine Gewichtsreduktion

nachgewiesen werden Diese beruht meist auf einer voruumlbergehenden Einstellung der

Nahrungsaufnahme sowie dem auch beim Menschen bekannten

Postaggressionsstoffwechsel nach Operationen [53]

Die Entwicklung von Blutglukose und Gewicht der Haupt- und Kontrollgruppen

entsprach in der Gesamtheit unseren Erwartungen In den Hauptgruppen konnten wir

dauerhaft hohe Blutzuckerwerte und groumlszligtenteils konstante Gewichtsverlaumlufe

verzeichnen Die Kontrolltiere waren zu jeder Zeit normoglykaumlmisch und nahmen

kontinuierlich an Gewicht zu Ein Einfluss des Medikamentes Gefitinib bezogen auf

die Blutglukose- und Gewichtsdaten konnte bei den transplantierten Versuchstieren

Diskussion

43

nicht festgestellt werden Hier zeigte sich im Vergleich der einzelnen Hauptgruppen

untereinander kein signifikanter Unterschied Die geringe Gewichtszunahme ist wie

auch schon in einigen Vorarbeiten beschrieben den Nebenwirkungen des Diabetes

zuzuschreiben [13] Zudem kam es bei den diabetischen Tieren zu Katarakten

Polydipsie Polyurie und Diarrhoen

Ein Einfluss des Gefitinibs auf die Gewichtsentwicklung der nicht-transplantieren Tiere

konnte jedoch ermittelt werden Es zeigten sich signifikante Unterschiede zwischen den

behandelten (Kontrollgruppe 4 6 Monate 2 Wochen Gefitinib) und den nicht-

behandelten Tieren (Kontrollgruppe 3 6 Monate) Gefitinib fuumlhrte dazu dass die Tiere

anfangs weniger zunahmen dann nach 3 Wochen aber kontinuierlich an Gewicht

zunahmen moumlglicherweise laumlsst sich dies durch Gewoumlhnungseffekte erklaumlren

Die Kontrollgruppe 5 welche sechs Monate lebte und drei Monate vor

Toumltungszeitpunkt Gefitinib erhielt zeigte jedoch im Vergleich zu der unbehandelten

Kontrollgruppe 3 (6 Monate) keinen signifikanten Gewichtsunterschied Dies kann die

Folge einer Toleranzentwicklung gegenuumlber der Applikation sein oder dass mit

zunehmender Dauer der Verabreichung des Medikamentes die Nebenwirkungen von

den Tieren besser toleriert werden konnten Zu den bekannten Nebenwirkungen von

Gefitinib gehoumlren Diarrhoen Augenentzuumlndungen und Hautausschlaumlge (vergleiche

Tab 6-5) [54] Ein Einfluss des Medikamentes auf den Blutglukosespiegel der

Kontrolltiere konnte nicht festgestellt werden

43 Proliferationsindex

Ziel dieser Arbeit war die Inhibition von EGF-R ein Transmembranrezeptor der eine

wichtige Rolle in der Hepatokarzinogenese spielt [28 29] Dieser

Wachstumsfaktorrezeptor wird auch auf der Zelloberflaumlche hepatozellulaumlrer Karzinome

vermehrt exprimiert [46 47]

Nun konnte in meinen Experimenten durch die Blockade der intrazellulaumlren

Tyrosinkinase mittels Gefitinib eine Reduktion der Proliferationsrate der

praumlneoplastischen Leberherde erzielt werden sodass eine Beeinflussung der Initiation

der Hepatokarzinogenese anzunehmen ist Gefitinib hemmt die Proliferation dieser

Glykogenspeicherherde im Kurzzeitversuch uumlber 2 Wochen bei den 3 Wochen- und 6-

Monatstieren mit einer Dosis von 20mgkgKG

Diskussion

44

Im Gegensatz dazu kam es zu keiner Beeinflussung der Proliferation bei den

Mittellangzeitversuchen von 6 Monaten uumlber eine laumlngere Applikationsdauer (3

Monate) mit einer reduzierten Dosis (10mgkgKG) Somit bleibt anscheinend die

Karzinogenese bereits laumlnger bestehender womoumlglich schon promovierter Herde durch

eine EGF-R-Blockade unbeeinflusst Dies liegt moumlglicherweise an dem Startpunkt der

Behandlung da die Therapie mit Gefitinib erst nach 3 Monaten begonnen wurde und

der Einfluss auf die sehr fruumlhe Hepatokarzinogenese somit verringert ist

Auch andere Modelle wie die intrahepatische Ovar- und

Schilddruumlsenfollikeltransplantation sowie chemische Hepatokarzinogenesemodelle (N-

Nitrosomorpholin) zeigten aumlhnliche Ergebnisse sowohl in Kurz- (3 Wochen - 6 Monate)

als auch in den Langzeitexperimenten (12-24 Monate) im Hinblick auf die Proliferation

Nach 2-woumlchiger Hochdosis-Gefitinibgabe lieszligen sich verminderte

Proliferationsaktivitaumlten in den praumlneoplastischen Leberherden nachweisen Im

Ovartransplantationsmodell Modellen entstanden sogar weiterhin hepatozellulaumlre

Adenome und Karzinome sodass anzunehmen ist dass Gefitinib kaum einen Einfluss

auf die Promotion und Progression in der hormonellen Hepatokarzinogenese hat Weder

die Anzahl noch das Auftreten der Tumoren wurde durch die Gefitinibdauergabe

(10mg) beeinflusst [55] Im N-Nitrosomorpholinmodell hingegen konnte das Auftreten

von hepatozellulaumlren Adenomen und Karzinomen durch die Gefitinibgabe reduziert

werden sodass im chemischen Hepatokarzinogenesemodell die Aktivierung des EGF-R

womoumlglich eine groumlszligere Rolle spielt als im hormonellen [56]

Eine moumlgliche Erklaumlrung kann die Resistenzentwicklung gegenuumlber

Tyrosinkinaseinhibitoren sein welche sowohl in vitro als auch klinisch bei der

Behandlung mit diesen Medikamenten beobachtet wird [49 50] Auszligerdem ist es

moumlglich dass die verabreichte Dosis von 10mgkgKG Gefitinib nicht zu einer

vollstaumlndigen Blockade der Tyrosinkinase gefuumlhrt hat Womoumlglich kam es uumlber

alternative Wege wie beispielsweise der Aktivierung des IGF-1R (insulin-like-growth-

factor-receptor 1) zu einer Aufrechterhaltung des MAPK-Pfades und damit zum

Uumlberleben und Wachstum der Praumlneoplasien [50 51] Zellkulturexperimente konnten

diese Resistenzentwicklung und eine Transaktivierung des EGF-R belegen [50]

Diese Hypothese wird auch durch eine klinische Studie aus dem Jahr 2006 untermauert

[57] Hier wurde die Wirksamkeit von Gefitinib bei fortgeschrittenem inoperablen

HCCacutes an 31 Patienten untersucht Das Ergebnis war jedoch mit einem Ansprechen von

nur ca 3 ernuumlchternd sodass die Studie nicht fortgefuumlhrt wurde Allerdings findet

Diskussion

45

Gefitinib (IressaTM) neben Erlotinib (TarcevaTM) ua im Rahmen klinischer Studien

in der Therapie des Bronchialkarzinoms Anwendung

Zusammenfassung

46

5 Zusammenfassung

Die therapeutischen Moumlglichkeiten sind fuumlr das hepatozellulaumlre Karzinom bis heute sehr

begrenzt Tierexperimentelle Hepatokarzinogenesemodelle dienen dem besseren

Verstaumlndnis diverser pathophysiologischer metabolischer und molekulaer Prozesse

und zeigen neue gezielte antitumorigene Therapieansaumltze auf

Ein langjaumlhrig etabliertes Modell ist die hormoninduzierte Hepatokarzinogenese durch

Pankreasinseltransplantation Auch andere Modelle wie die intrahepatische Ovar- und

Schilddruumlsenfollikeltransplantation sowie chemische Hepatokarzinogenesemodelle (N-

Nitrosomorpholin) haben sich etabliert und wurden in parallelen Experimenten zu

meinem durchgefuumlhrt In allen Modellen entstanden Praumlneoplasien bzw

hyperproliferative Leberherde in der nichtzirrhotischen Rattenleber welche sich (auszliger

nach Schilddruumlsenfollikeltransplantation) zu hepatozellulaumlren Adenomen und spaumlter

auch Karzinomen weiterentwickelten

In dieser Studie wurden die Versuchstiere (Ratten) in 5 Haupt- und 5 Kontrollgruppen

unterteilt wobei die kuumlrzeste Beobachtungszeit bei 3 Wochen und die laumlngste bei 6

Monaten lag Die Dauer der Gefitinibapplikation wurde ebenfalls unterteilt in 2 Wochen

und 3 Monate Messparameter in diesem Experiment stellten Blutzucker Gewicht und

die Proliferationsaktivitaumlt der Herde dar Das Lebergewebe wurde histologisch

morphometrisch und immunhistochemisch untersucht

In der vorliegenden Arbeit wurde versucht die insulininduzierte Hepatokarzinogenese

mittels Gefitinib zu hemmen Dieses blockiert spezifisch die Tyrosinkinase des EGF-R

sodass es zu einer Unterbrechung der Signalkaskade kommt

In meiner Arbeit fand sich im Kurzzeitversuch eine deutlich geringere

Proliferationsaktivitaumlt innerhalb der Glykogenspeicherherde behandelter Tiere im

Vergleich zu nicht behandelten Tieren

Dies untermauert die Annahme dass TGF-α und der EGF-R eine wichtige Rolle in der

Entstehung praumlneoplastischer Herde und in der Hepatokarzinogenese spielen

In diesem Experiment konnte somit gezeigt werden dass Gefitinib einen Einfluss auf

die Initiation der Tumorgenese im Inseltransplantationsmodell der Ratten hat

Die Langzeitexperimente zeigten jedoch dass es zu keiner Beeinflussung der Promotion

und Progression der Hepatokarzinogenese kam Anzunehmen ist dass die EGF-R-

Zusammenfassung

47

Aktivierung nur einen Teil der aktivierten Signalkaskaden in der hormonell induzierten

Karzinogenese der Leber ausmacht

Literaturverzeichnis

48

6 Literaturverzeichnis

[1] Jemal A Bray F Center MM Ferlay J Ward E Forman D Global

Cancer Statistics CA- Cancer J Clin 2011 6169ndash90

[2] Gomaa AI Khan SA Toledano M B Waked I Taylor- Robinson S D

Hepatocellular carcinoma epidemiology risk factors and pathogenesis World J

Gastroenterol 2008 14 4300-4308

[3] Marrero J Kudo M Bronowicki J-P The Challenge of Prognosis and

Staging for Hepatocellular Carcinoma Oncologist 2010 15 23-33

[4] Llovet JM Bru C Bruix J Prognosis of hepatocellular carcinoma the

BCLC staging classification Semin Liver Dis 1999 19 329ndash38

[5] Llovet JM Ricci S Mazzaferro V Hilgard P Gane E Blanc JF de

oliveira AC Santoro A Raoul JL Forner A Schwartz M Porta C

Zeuzem S Bolondi L Greten TF Galle PR Seitz JF Borbath I

Haumlussinger D Giannaris T Shan M Moscovici M Voliotis D Bruix J

Sorafenib in advanced hepatocellular carcinoma N Engl J Med 2008 359 378-

90

[6] Wilhelm S Adnane L Newell P Villanueva A Llovet JM Lynch M

Preclinical overview of sorafenib a multikinase inhibitor that targets both Raf

and VEGF and PDGF receptor tyrosine kinase signaling Mol Cancer Ther 2008

73129-3140

[7] Bannasch P Preneoplastic lesions as end points in carcinogenicity testing II

Preneoplasia in various non- hepatic tissues Carcinogenesis 1986 7 849-852

[8] Aleem E Nehrbass D Klimek F Mayer D Bannasch P Upregulation

of the insulin receptor and type I insulin-like growth factor receptor are early

events in hepatocarcinogenesis Toxicol Pathol 2011 39524-43

Literaturverzeichnis

49

[9] Dombrowski F Mathieu C Evert M Hepatocellular Neoplasms Induced by

Low-NumberPancreatic Islet Transplants in Autoimmune Diabetic BBPfd Rats

Cancer Res 2006 1833-1843

[10] Ribback S Calvisi DF Cigliano A Sailer V Peters M Rausch J

Heidecke CD Birth M Dombrowski F Molecular and metabolic changes in

human liver clear cell foci resemble the alterations occurring in rat

hepatocarcinogenesis J Hepatol 2013 581147-56

[11] Morath C Schwenger J Schmidt J Zeier M Kombinierte Niere- Pankreas-

Transplantation Nephrologe 2007 2356ndash363

[12] Griffith RC Scharp D Hartmann B Ballinger W Lacy P A Morphologic

Study of Intrahepatic Portal-vein Islets Isografts Diabetes 1977 26 201-14

[13] Dombrowski F Lehringer-Polzin M Pfeifer U Hyperproliferative Liver

Acini after Intraportal Islet Transplantation in Streptozotocin-Induced Diabetic

Rats Laboratory Invest 1994 71 688-699

[14] Dombrowski F Bannasch P Pfeifer U Hepatocellular Neoplasms Induced

by Low- Number Pancreatic Islet Transplants in Streptozotocin Diabetic Rats

Am J Pathol 1997 150 1071-1087

[15] Dombrowski F Klingmuumlller D Pfeifer U Insulinomas Derived from

Hyperplastic Intra-Hepatic Islet Transplants Am J Pathol 1998 152 1025-

1038

[16] Dombrowski F Peifer U Hyperprolferative State of Liver Acini and

Pancreatic Islets after Intraportal Transplantation of Small Mass of Islets of

Langerhans in Streptozotocin induced Diabetic Rats Exp Clin Endocrinol 1995

103 112-117

Literaturverzeichnis

50

[17] De Paepe M Keymeulen B Pipeleers D Kloumlppel G Proliferation and

Hypertrophy of Liver Cells Surrounding Islet Grafts in Diabetic Recipient Rats

Hepatology 1995 21 1114-1153

[18] Dombrowski F Filsinger E Bannasch P Pfeifer U Altered Liver Acini

Induced in Diabetic Rats by Portal Vein Islet Isografts Resemble

Preneoplstic Hepatic Foci in Their Enzymic Pattern Am J Pathol 1996 148

1249-56

[19] Dragan Y P Sargent L Xu Y-D Xu Y-H H C Pitot HC The

Initiation-Promotion-Progression Model of Rat Hepatocarcinogenesis Exp Biol

Med (Maywood) 1993 20216-24

[20] Buumlrger C Inhibition der Signaltransduktion des epidermalen

Wachstumsfaktorrezeptors (EGF-Rezeptor) durch Peptid-Aptamere unv Diss

Universitaumlt Frankfurt aM 2002

[21 ] Fausto N Liver regeneration J Hepatol 2000 3219-31

[22] Michalopoulos GK DeFrances MC Liver regeneration Science 1997

27660-66

[23] Morimitsu Y Hsia CC Kojiro M Tabor E Nodules of less-differentiated

tumor within or adjacent to hepatocellular carcinoma relative expression of

transforming growth factor-alpha and its receptor in the different areas of tumor

Hum Pathol 1995 261126-1132

[24] Nalesnik MA Lee RG Carr BI Transforming growth factor alpha (TGFalpha)

in hepatocellular carcinomas and adjacent hepatic parenchyma Hum Pathol

1998 29228-234

[25] Harada K Shiota G Kawasaki H Transforming growth factor-alpha and

epidermal growth factor receptor in chronic liver disease and hepatocellular

carcinoma Liver 1999 19318-325

Literaturverzeichnis

51

[26] Chung YH Kim JA Song BC Lee GC Koh MS Lee YS et al

Expression of transforming growth factor-alpha mRNA in livers of patients with

chronic viral hepatitis and hepatocellular carcinoma Cancer 2000 89977-982

[27] Bekaii-Saab T Williams N Plass C Calero M Eng C A novel mutation

in the tyrosine kinase domain of ErB2 in hepatocellular carcinoma BMC

Cancer 2006 278-282

[28] Lee G Merlino G Fausto N Development of liver tumors in transforming

growth factor alpha transgenic mice Cancer Res 1992 19 5162-1570

[29] Hufnagl K Parzefall W Marian B Kaumlfer M Bukowska K Schulte-

Hermann R Grasl-Kraupp B Role of transforming growth factor alspha and

prostaglandines in preferential growth of preneopastic rat hepatocytes

Carcinogenesis 2001 8 1247-1256

[30] Carpenter G Cohen S Epidermal growth factor Annu Rev Biochem 1979

193-216

[31] Hanahan D Weinberg R The hallmarks of cancer Cell 2000 100 57-

70

[32] Fedi S Tola E Moeumlnne-Loccoz Y Dowling DN Smith LM Ogara F

Evidence for signalling between the phytopathogenic fungus Pythium ultimum

and Pseudomonas fluorescens F113 P ultimum represses the expression of

genes in P fluorescens F113 resulting in altered ecological fitness Appl

Environ Microbiol 1997 63 4261-4266

[33] Slamon D Clark G Wong S Levin W Ullrich A McGuire W Science

1987 235 177-182

[34] Khalil M Grandis J Shin D Expert Review of Anticancer Therapy 2003 3

367-380

Literaturverzeichnis

52

[ 35] Krejsa C Rogge M Sadee W Protein therapeutics new applications for

pharmacogenetics Nature Reviews Drug Discovery 2006 5 507-521

[36] Barker A Gibson K Grundy W Godfrey A Barlow J Healy M

Woodburn J Ashton S Curry B Scarlett L Henthorn L Richards L

Studies leading to the identification of ZD1839 (IRESSA) an orally active

selective epidermal growth factor receptor tyrosine kinase inhibitor targeted to

the treatment of cancer Bioorg Med Chem Lett 2001 14 1911-1914

[37] Shchemelinin I Sefc L Necas E Protein kinase inhibitors Folia Biol

(Praha) 2006 4 137-148

[38] Wakeling A Guy S Woodburn J Ashton S Curry B Barker A Gibson

K ZD1839 (IRESSA) an orally active inhibitor of epidermal growth factor

signalling with potential for cancer therapy Cancer Res 2002 20 5749-5754

[39] Blackhall F Ranson M Thatcher N Where next for gefitinib in patients with

lung cancer Lancet Oncol 2006 6 499-507

[40] Birnbaum A Ready N Gefitinib therapy for non-small cell lung cancer

Curr Treat Options Oncol 2005 675-81

[41] Schiffer E Housset C Cacheux W Wendum D Desbois-Mouthon C

Rey C Clergue F Poupon R Barbu V Rosmorduc O Gefitinib an EGFR

inhibitor prevents hepatocellular carcinoma development in the rat liver with

cirrhosis Hepatology 2005 41307-14

[42] Brehmer D Greff Z Godl K Blencke S Kurtenbach A Weber M

Muumlller S Klebl B Cotten M Keacuteri G Wissing J Daub H Cellular

Targets of Gefitinib Cancer Res 2005 65 379

[43] Klotz L Hacker HJ Klingmuumlller D Bannasch P Pfeifer U Dombrowski

F Hepatocellular alterations after intraportal transplantation of ovarian tissue in

ovariectomized rats Am J Pathol 2000 1561613-26

Literaturverzeichnis

53

[44] Dombrowski F Klotz L Hacker HJ Li Y Klingmuumlller D Brix K

Herzog V Bannasch P Hyperproliferative hepatocellular alterations after

intraportal transplantation of thyroid follicles Am J Pathol 2000 15699-113

[45] Weibel E Staubli W Gnagi H Hess F Correlated morphometric and

biochemical studies on the liver cell I Morphometric model stereologic

methods and normal morphometric data for rat liver J Cell Biol1969 4268ndash

91

[46] Strumberg D Clark J Awada A Moore M Richly H Hindlisz A Hirte

H Eder J Lenz H Schwartz B Safety pharmacokinetics and preliminary

antitumor activity of sorafenib a review of four phase I trials in patients with

advanced refractory solid tumors Oncologist 2007 4 426-437

[47] Mendelsohn J Baselga J The EGF receptor family as targets for cancer

therapy Oncogene 2000 56 6550-6565

[48] Li B Chang C Yuan M McKenna W Shu H Resistance to small

molecule inhibitors of epidermal growth factor receptor in malignant gliomas

Cancer Res 2003 21 7443ndash7450

[49] Kosaka T Yatabe Y Endoh H Yoshida K Hida T Tsuboi M Tada H

Kuwano H Mitsudomi T Analysis of epidermal growth factor receptor gene

mutation in patients with non-small cell lung cancer and acquired resistance to

gefitinib Clin Cancer Res 2006 19 5764ndash5769

[50] Huether A Hopfner M Sutter A Baradari V Schuppan D Scheruumlbl

H Signaling pathways involved in the inhibition of epidermal growth factor

receptor by erlotinib in hepatocellular cancer World J Gastroenterol 2006

32 5160ndash5167

[51] Giglia J Antonia S Berk L Bruno S Dessureault S Finkelstein

S Systemic therapy for advanced hepatocellular carcinoma past present and

future Cancer Control 2010 1 120ndash129

Literaturverzeichnis

54

[52] Bannasch P Pathogenesis of hepatocellular carcinoma sequential cellular

molecular and metabolic changes Prog Liver Dis 1996 14161ndash97

[53] Beisbarth H Fekl W Pathophysiology of post-aggression metabolism

Zentralbl Chir 1989 1141045-58

[54] Packungsbeilage Iressa (Hersteller AstraZeneca UK Limited Macclesfield

Cheshire SK10 2NA Vereinigtes Koumlnigreich)

[55] Ribback S Sailer V Boumlhning E Guumlnther J Merz J Steinmuumlller F

Evert M Calvisi DC Der Tyrosinkinasehemmer Gefitinib reduziert die

Tumorentstehung im chemischen jedoch in hormonell induzierten

Hepatokarzinogenese-Modellen Z Gastroenterol 2013 5130 (abstract)

[56] Dombowski F Sailer V Inhibition des Epidermal Growth Factor

Rezeptors in chemisch induzierten praumlneoplastischen Leberherden und

hepatozellulaumlren Karzinomen der Ratte 2010

[57] OrsquoDwyer P J Giantonio BJ Levy DE Kauh JS Fitzgerald B Benson

AB Gefitinib in advanced unresectable hepatocellular carcinoma Results from

the Eastern Cooperative Oncology Grouprsquos Study E1203 Journal of Clinical

2006 414

Tabellenanhang

55

7 Tabellenanhang

Tab 7-1 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Hauptgruppen 1-5

HG1 HG2 HG3 HG4 HG5

Tier 1 234 212 70 304 315

Tier 2 216 282 317 249 324

Tier 3 142 221 184 332 226

Tier 4 306 245 304 287 323

Tier 5 302 205 288 293 273

Tier 6 167 210 306 278 193

Tier 7 291 185 332 271 198

Tier 8 189 215 245 249 201

Tier 9 314 65 234 260

Tier 10 199 268 232

Tier 11 252 291 270

Tier 12 229 169

Tier 13 246

MW 23088 23075 23456 26700 25591

SEM 0795 1070 3487 1108 1505

Test nsa ns

b nsc ns

d

Test lt0001e lt0001

f 0001g lt0001

h lt0001i

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabellenanhang

56

Tab 7-2 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Kontrollgruppen

1-5

KG1 KG2 KG3 KG4 KG5

Tier 1 51 51 47 47 47

Tier 2 47 48 44 48 43

Tier 3 53 48 42 43 43

Tier 4 48 51 61 74 47

Tier 5 57 87 47 44 41

Tier 6 54 47 50 46 40

Tier 7 51 68 51 45 47

Tier 8 52 92 56 49 46

Tier 9 63 63 51 44 47

Tier 10 77 77 48 43 48

Tier 11 50

MW 5530 6320 4973 4830 4490

SEM 0281 0541 0160 0293 0091

Test nsa ns

b nsc 0019

d

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Tabellenanhang

57

Tab 7-3 Gewichtsentwicklung der Hauptgruppen 1-5

HG1 HG2 HG3 HG4 HG5

Tier 1 0938 1045 0841 0942 1057

Tier 2 1092 0938 0870 0894 0950

Tier 3 1075 1070 1435 1077 0967

Tier 4 1089 1039 0696 0960 1004

Tier 5 0988 0984 0693 0763 0958

Tier 6 1187 0949 1004 1041 1033

Tier 7 1044 0988 1220 0874 1306

Tier 8 1039 0964 0984 0949 1016

Tier 9 1038 1221 0957 1209

Tier 10 1063 1039 0935 0946

Tier 11 1020 1934 1192 1030

Tier 12 1007 1266 0770

Tier 13 1063 0618

Tier 14 0935

MW 1056 1009 1081 0984 0983

SEM 0009 0004 0033 0010 0012

Test nsa ns

b nsc ns

d

lt0001e 0001

f lt0001g lt0001

h lt0001i

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabellenanhang

58

Tab 7-4 Gewichtsentwicklung der Kontrollgruppen 1-5

KG1 KG2 KG3 KG4 KG5

Tier 1 1308 1311 2255 1836 1717

Tier 2 1397 1269 1408 1872 1672

Tier 3 1332 1318 1471 1134 1598

Tier 4 1285 1225 1642 1206 1621

Tier 5 1331 1189 1828 1512 1896

Tier 6 1341 1203 1946 1339 1746

Tier 7 1361 0981 1788 1326 1589

Tier 8 1290 1105 1806 1411 1856

Tier 9 1109 1090 1560 1380 1389

Tier 10 1128 1094 1526 1432 1406

Tier 11 1537

MW 1288 1179 1706 1445 1649

SEM 0010 0011 0023 0024 0017

Test 0029a 0025

b 0043c ns

d

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Tabellenanhang

59

Tab 6-5Nebenwirkungen von Gefitinib [47]

Nebenwirkungen nach Systemorganklassen und Haumlufigkeit Stoffwechsel- und Ernaumlhrungsstoumlrungen Sehr haumlufig Anorexie leicht oder

mittelschwer (CTC-Grad 1 oder 2)

Augenerkrankungen Haumlufig Konjunktivitis Blepharitis und

trockene Augen hauptsaumlchlich

leicht (CTC-Grad 1) Gelegentlich Hornhauterosion reversibel und

manchmal verbunden mit

anormalem Wimpernwachstum Keratitis (012 )

Gefaumlszligerkrankungen Haumlufig Haumlmorrhagie wie Nasenbluten

und Haumlmaturie Erkrankungen der Atemwege des Brustraums und Mediastinums

Haumlufig Interstitielle Lungenerkrankung (13 ) oft schwer (CTC-Grad 3-4) uumlber Todesfaumllle wurde

berichtet Erkrankungen des Gastrointestinaltrakts Sehr haumlufig Durchfall hauptsaumlchlich leicht

oder mittelschwer (CTC-Grad 1

oder 2)

Erbrechen hauptsaumlchlich leicht

oder mittelschwer (CTC-Grad 1

oder 2)

Uumlbelkeit hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Stomatitis hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Haumlufig Dehydratation als Folge von

Durchfall Uumlbelkeit Erbrechen

oder Appetitlosigkeit

Mundtrockenheit hauptsaumlchlich

leicht (CTC-Grad 1)

Gelegentlich Pankreatitis gastrointestinale Perforation

Leber- und Gallenerkrankungen Sehr haumlufig Erhoumlhungen der

Alaninaminotransferase

hauptsaumlchlich leicht bis

mittelschwer Haumlufig Erhoumlhungen der

Aspartataminotransferase

hauptsaumlchlich leicht bis

mittelschwer Erhoumlhungen des

Gesamtbilirubins hauptsaumlchlich

leicht bis mittelschwer

Gelegentlich Hepatitis

Tabellenanhang

60

Erkrankungen der Haut und des Unterhautzellgewebes

Sehr haumlufig Hautreaktionen hauptsaumlchlich

leicht bis mittelschwer (CTC-Grad 1 oder 2) pustuloumlser Ausschlag manchmal juckend mit trockener Haut einschlieszliglich Hautfissuren erythematoumls

Haumlufig Nagelstoumlrungen Alopezie

Gelegentlich Allergische Reaktionen unter

anderem Angiooumldem und

Urtikaria Selten Bulloumlse Reaktionen

einschlieszliglich toxisch epidermaler Nekrolyse Stevens-Johnson-Syndrom und Erythema multiforme Kutane Vaskulitis

Erkrankungen der Nieren und Harnwege Haumlufig Asymptomatische Erhoumlhung der Kreatininwerte im Blut Proteinurie Zystitis

Selten Haumlmorrhagische Zystitis Allgemeine Erkrankungen und Beschwerden am Verabreichungsort

Sehr haumlufig Asthenie hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Haumlufig Pyrexie Die Haumlufigkeit von UAWs die mit abnormalen Aumlnderungen eines Laborwerts

zusammenhaumlngen wurde auf Basis der Patienten ermittelt bei denen sich der

entsprechende Laborwert mindestens um 2 oder mehr CTC-Grade (bezogen auf den

basalen Laborwert) geaumlndert hat

Dieses Ereignis kann zusammen mit anderen Formen von

Dehydratisierungserscheinungen auftreten (hauptsaumlchlich Hautreaktionen) die bei

IRESSA beobachtet wurden

Die Gesamthaumlufigkeit der unerwuumlnschten Ereignisse mit allergischen Reaktionen

betrug nach der zusammengefassten Analyse der ISEL- INTEREST- und

IPASS-Studien 15 (36 Patienten) Vierzehn der 36 Patienten wurden aus der

gemeldeten Haumlufigkeit ausgeschlossen da es in den Meldungen Hinweise auf

eine nicht-allergische Aumltiologie gab oder darauf dass die allergische Reaktion

die Folge einer Therapie mit einem anderen Arzneimittel war

Dies schlieszligt einzelne Berichte von Leberversagen ein das in einigen Faumlllen

toumldlich verlief

Abkuumlrzungsverzeichnis

61

8 Abkuumlrzungsverzeichnis

microl Mikroliter

Abb Abbildung

ABC avidin-biotin-complex

AKT aktivierte Protein Kinase B

ATP Adenosintriphosphat

BCLC Bacelona Liver Cancer Clinic

BrdU Bromodesoxyuridin

bzw beziehungsweise

CCF clear cell foci

CIS China integrated score

cm Zentimeter

d der

DAB 33-Diaminobenzidin

dh das heiszligt

DNA Desoxyribonucleic acid

EGF Epidermal Growth Factor

EGF-R EGF-Rezeptor

Fa Firma

FAH foci of altered hepatocytes

g Gramm

GSF glycogen storing foci

h Stunde

HCA Hepatozellulaumlres Adenom

HCC Hepatozellulaumlres Karzinom

HE Haumlmatoxylin- Eosin- Faumlrbung

HG Hauptgruppe

HPLC high performance liquid chromatographie

IGF-1R Insulin-Like Growth Factor Receptor 1

GLUT Glukosetransporter

JAK Januskinase

kg Kilogramm

Abkuumlrzungsverzeichnis

62

KG Kontrollgruppe

MAPK mitogen activated protein kinase

mg Milligramm

ml Milliliter

mm Millimeter

mTOR mechanistic Target of Rapamycin

MW Mittelwert

NaCl Natriumchlorid

NaHCO3 Natriumhydrogencarbonat

NNM N- Nitrosomorpholin

ns nicht signifikant

PAS Periodic acid-Schiff reaction

PDGF-R-β Platet Derived Growth Factor-Rezeptor-β

PEI Perkutane Ethanol- Instillation

PI3K Phosphoinositide 3- Kinase

PST Performance- Status

RAF-Kinase Ras-activated factor-Kinase

Ras Rat sarcoma

RFA Radiofrequenzablation

RNA Ribunuclied acid

SEM Standard error of the mean

STAT Signal Transducers and Activators of Transcription

TACE transarterielle Chemoembolisation

TGF-α Transforming Growth Factor alpha

TRIS Tris(hydroxymethyl)-aminomethan

ua unter anderem

UAW Unerwuumlnschte Arzneimittelwirkung

VEGF-R Vascular Endothelial Growth factor-Rezeptor

vgl vergleiche

zB zum Beispiel

Danksagung

63

9 Danksagung

Besonderer Dank gilt Herrn Professor Dr med F Dombrowski fuumlr die Uumlberlassung

des Themas und die Moumlglichkeit diese Arbeit an seinem Institut durchzufuumlhren Mit

seiner Unterstuumltzung war es moumlglich ein Gerhard- Domagk- Stipendium der Ernst-

Moritz- Arndt- Universitaumlt zu erhalten An dieser Stelle moumlchte ich mich auch

rechtherzlich bei der Stipendienvergabekommission bedanken Meinen Doktoranden-

Kollegen moumlchte ich fuumlr die Bereitschaft danken jederzeit bei der Versorgung der

Ratten und Mithilfe bei den experimentellen Versuchen zur Verfuumlgung zu stehen Der

Tierpflegerin Frau Zimak sowie den medizinisch-technischen Assistenten des Instituts

danke ich fuumlr die Versorgung der Tiere und die Anfertigung der histologischen und

immunhistochemischen Schnitte Nicht zuletzt danke ich Frau Dr F Steinmuumlller und

Frau Dr S Ribback fuumlr die Betreuung und kritische Auseinandersetzung mit meiner

Doktorarbeit

Page 12: Die Inhibition von TGF-a bei der Hepatokarzinogenese nach ... · RFA und transarterielle (Chemo-)Embolisation= TAE/ TACE) zur Verfügung. Da die Diagnose jedoch häufig erst in einem

Einleitung

12

Die haumlufige Uumlberexpression in Korrelation mit einer schlechten Prognose macht den

EGF-R zu einem relevanten Zielprotein in der Tumortherapie [34]

Abbildung 4 Therapeutische Moumlglichkeiten der Inhibition des EGF-R und des

HER2neu-Rezeptors (Abb modifiziert nach Krejsa et al)

Diese Graphik verdeutlicht die Inhibition wichtiger Tyrosinkinasen aus der Familie der ErbB- Proteine

(EGF-R und HER2neu) welche in verschiedenen Tumorgeweben uumlberexprimiert sind Die Hemmung

erfolgt zB uumlber eine Ligandenbindung (Cetuximab) oder uumlber eine kompetitive Beeinflussung der

Tyrosinkinaseaktivitaumlt (Gefitinib) Durch die Beeintraumlchtigung der nachgeschalteten Signalkaskaden

wie beispielsweise die der Phosphoinositide 3- Kinase (PI3K) AKT und der Mitogen-activated protein

Kinase (MAPK) kann somit ein Einfluss auf die Angioneogenese und die Zellproliferation genommen

werden [ 35]

Einleitung

13

14 Gefitinib

Das niedermolekulare Chinazolinderivat Gefitinib (AstraZeneca Macclesfield UK)

gehoumlrt mit einer Masse von unter 600 Kilodalton zu den sogenannten bdquosmall

moleculesldquo Es wird oral verabreicht und inhibiert selektiv den EGF-R indem es die

nachgeschaltete Signaltransduktion durch die fehlende Autophosphorylierung

unterbindet [36 37 40] Dabei blockiert es die intrazellulaumlre Tyrosinkinase des EGF-R

indem es mit Adenosintriphosphat (ATP) um das katalytische Zentrum der

Bindungsstelle konkurriert [38] Dies ist moumlglich da Gefitinib dem ATP strukturell

aumlhnlich ist Durch die Blockierung der EGF-R-Aktivitaumlt konnte experimentell die HCC-

Entstehung in zirrhotischen Rattenlebern gemindert werden [41] Gefitinib findet

aktuell Anwendung in der Behandlung des nicht kleinzelligen Lungenkarzinoms mit

EGF-R-Uumlberexpression [42]

15 Fragestellung

Meist entstehen humane HCC innerhalb einer Leberzirrhose Jedoch koumlnnen hormonelle

Stimuli wie Oumlstrogene Androgene und Insulin ebenfalls Risikofaktoren fuumlr die

Entstehung hepatozellulaumlrer Tumoren sein ohne dass zuvor eine Leberzirrhose betsteht

[14 43 44]

Meiner experimentellen Arbeit liegt die metabolische (insulinvermittelte)

Hepatokarzinogenese zugrunde Erste Schritte der Krebsentstehung nach der

Inselzelltransplatation sind durch die lokale Insulinwirkung als Wachstumsstimulus

erklaumlrbar Durch das hohe Glukose- und Insulinangebot zeigten die Hepatozyten im

Abstromgebiet der Pankreasinseln eine vermehrte Glykogen- und Fettspeicherung und

schlieszliglich eine erhoumlhte Proliferationsaktivitaumlt

Weiterhin findet sich eine Uumlberexpression von EGF-R und TGF-α in diesen

praumlneoplastischen Herden nach Inselzelltransplantation Die Relevanz dieser

Heraufregulation fuumlr die insulininduzierte Hepatokarzinogenese konnte bisher aber noch

nicht geklaumlrt werden

In dieser Arbeit soll der Frage nachgegangen werden ob durch eine Hemmung des

EGF-R mittels Gefitinib die Entstehung insulininduzierter praumlneoplastischer Leberherde

verringert und die Fortentwicklung zu hepatozellulaumlren Tumoren gehemmt oder

Material und Methode

14

verlangsamt werden kann Da allerdings die Arbeit auf einen Beobachtungszeitraum

von 6 Monaten begrenzt ist wird somit der hauptsaumlchlich der Effekt auf die Initiation

und Promotion der Karzinogenese untersucht

2 Material und Methode

21 Die Versuchstiere und ihre Haltung

Als Versuchstiere dienten maumlnnliche Lewis-Ratten mit einem Koumlrpergewicht zwischen

180 und 220g welche von Harlan Winkelmann (Borchen Deutschland) bezogen

wurden Die Ratten wurden jeweils zu zweit in einem Kaumlfig (Makrolon Typ 3 Ebeco)

bei einer Zimmertemperatur von 20-22⁰ C und einem Tag-Nacht-Rhythmus von 12

Stunden gehalten Die Tiere hatten freien Zugang zu Futter und Leitungswasser

Die dieser Arbeit zu Grunde liegenden tierexperimentellen Untersuchungen wurden

beim Landesamt fuumlr Landwirtschaft Lebensmittelsicherheit und Fischerei

Mecklenburg-Vorpommern beantragt und von dieser gemaumlszlig sect 8 Abs 1 des

Tierschutzgesetzes genehmigt Die Durchfuumlhrung der hierzu erforderlichen Eingriffe

wurde mir gemaumlszlig sect 9 Abs 1 Satz 4 des Tierschutzgesetzes behoumlrdlich genehmigt

22 Versuchsgruppen (s auch Tab 1)

Hauptgruppe 1 8 maumlnnliche Ratten die einen Diabetes mellitus durch

Streptozotocininjektion entwickelt haben und denen portal-

embolisch Pankreasinseln transplantiert wurden In dieser

Gruppe erfolgte keine Gefitinibgabe Die Toumltung erfolgte nach 3

Wochen

Hauptgruppe 2 12 maumlnnliche Ratten die einen Diabetes mellitus durch

Streptozotocininjektion entwickelt haben und denen portal-

embolisch Pankreasinseln transplantiert wurden Diese Gruppe

erhielt zwei Wochen vor dem geplanten Toumltungszeitpunkt

Gefitinib taumlglich oral Die Toumltung erfolgte nach 3 Wochen

Hauptgruppe 3 10 maumlnnliche Ratten die einen Diabetes mellitus durch

Streptozotocininjektion entwickelt haben und denen portal-

Material und Methode

15

embolisch Pankreasinseln transplantiert wurden In dieser

Gruppe erfolgte keine Gefitinibgabe Die Toumltung erfolgte nach 6

Monaten

Hauptgruppe 4 14 maumlnnliche Ratten die einen Diabetes mellitus durch

Streptozotocininjektion entwickelt haben und denen portal-

embolisch Pankreasinseln transplantiert wurden Diese Gruppe

erhielt zwei Wochen vor dem geplanten Toumltungszeitpunkt

Gefitinib taumlglich oral Die Toumltung erfolgte nach 6 Monaten

Hauptgruppe 5 12 maumlnnliche Ratten die einen Diabetes mellitus durch

Streptozotocininjektion entwickelt haben und denen portal-

embolisch Pankreasinseln transplantiert wurden Diese Gruppe

erhielt drei Monate vor dem geplanten Toumltungszeitpunkt

Gefitinib taumlglich oral Die Toumltung erfolgte nach 6 Monaten

Kontrollgruppe 1 10 maumlnnliche Ratten die keinen Diabetes mellitus haben und

nicht transplantiert wurden In dieser Gruppe erfolgte keine

Gefitinibgabe Die Toumltung erfolgte nach 3 Wochen

Kontrollgruppe 2 10 maumlnnliche Ratten die keinen Diabetes mellitus haben und

nicht transplantiert wurden Diese Gruppe erhielt zwei Wochen

vor dem geplanten Toumltungszeitpunkt Gefitinib taumlglich oral

appliziert Die Toumltung erfolgte nach 3 Wochen

Kontrollgruppe 3 11 maumlnnliche Ratten die keinen Diabetes mellitus haben und

nicht transplantiert wurden In dieser Gruppe erfolgte keine

Gefitinibgabe Die Toumltung erfolgte nach 6 Monaten

Kontrollgruppe 4 10 maumlnnliche Ratten die keinen Diabetes mellitus haben und

nicht transplantiert wurden Diese Gruppe erhielt zwei Wochen

vor dem geplanten Toumltungszeitpunkt Gefitinib taumlglich oral

appliziert Die Toumltung erfolgte nach 6 Monaten

Kontrollgruppe 5 10 maumlnnliche Ratten die keinen Diabetes mellitus haben und

nicht transplantiert wurden Diese Gruppe erhielt drei Monate

vor dem geplanten Toumltungszeitpunkt Gefitinib taumlglich oral

appliziert Die Toumltung erfolgte nach 6 Monaten

Material und Methode

16

Tabelle 1 Schematische Darstellung des Versuchsaufbaus der Haupt- und

Kontrollgruppen

Wochen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

Hauptgruppe 1

Hauptgruppe 2

Hauptgruppe 3

Hauptgruppe 4

Hauptgruppe 5

Kontrollgruppe 1

Kontrollgruppe 2

Kontrollgruppe 3

Kontrollgruppe 4

Kontrollgruppe 5

Gefitinib fuumlr 2 Wochen 20mgkg 3 Monate 10mgkg

23 Applikation von Gefitinib

Uumlber zwei Wochen wurde per Schlundsonde Gefitinib in einer Dosierung von 20mgkg

Koumlrpergewicht oral gegeben Durch die bei den Versuchstieren beobachtete Toxizitaumlt

wurde die Dosierung ab einer Applikationsdauer von 3 Monaten entsprechend

angepasst (10mgkg Koumlrpergewicht)

24 Streptozotocingabe und Blutglukosemessung

Streptozotocin wurde einmalig gewichtsadaptiert mit einer Dosis von 80mg kg

Koumlrpergewicht subcutan injiziert Die erste Blutglukosemessung erfolgte am dritten Tag

nach der Streptozotocingabe und wurde mit dem Messgeraumlt und Teststreifen von

ACCU-CHEKreg durchgefuumlhrt Ab einem Wert von 167 mmolL bzw 300mgdL

Glukose galten die Ratten als hyperglykaumlmisch und diabetisch Wurde dieser

Schwellenwert nicht erreicht wurden die Ratten vom Experiment ausgeschlossen Die

Blutentnahme erfolgte aus der Schwanzspitze der Tiere Weitere Blutglukose- und

Gewichtsbestimmungen erfolgten am Tag der Transplantation sowie am ersten dritten

und achten postoperativen Tag danach monatlich

Material und Methode

17

25 Inseltransplantation

251 Praumlparation der Pankreasinseln

Die Pankreasinseln wurden aus gesunden Spendertieren der gleichen Zuchtlinie

gewonnen Diese Tiere wurden mit einem Gemisch aus Ketamin (100mgkg

Koumlrpergewicht) und Xylazin (4mgkg Koumlrpergewicht) nach intraperitonealer

Applikation narkotisiert Nach der Eroumlffnung des Abdomens wurde das Darmgekroumlse

seitlich verlagert Die freigelegte Aorta abdominalis wurde mit einer Kanuumlle (07mm)

punktiert und mit einem Gemisch aus isotoner Kochsalz (NaCl)- Loumlsung (09ig) und

Neutralrot (100mgL) retrograd mit ca 150- 200ml perfundiert Die Vena cava inferior

wurde zur Herstellung eines offenen Kreislaufs eroumlffnet Waumlhrend des Spuumllvorgangs

faumlrbte sich das Pankreas rosa und die Pankreasinseln intensiv rot an Somit konnte man

das Gewebe gezielt explantieren Das Pankreasgewebe von drei Spendertieren wurde in

Hanksloumlsung (pH 72 Hanksrsquo Balanced Salt Solution ohne NaHCO3 mit Phenolrot 10

pH 72 Biochrom AG) gesammelt und anschlieszligend mit Scherenschlaumlgen

zerkleinert Nach der Praumlparation wurde das Gewebe zusammen mit 5ml Hanksloumlsung

21mg Albumin und 45mg Kollagenase im Waumlrmeschrank auf einem Magnetruumlhrer bei

etwa 365⁰C fuumlr ca zehn Minuten verdaut Der genaue Zeitpunkt der Beendigung wurde

nach visueller Pruumlfung des Homogenisats festgelegt Im Anschluss daran wurde das

Gemisch in Zentrifugenroumlhrchen aufgeteilt die mit eiskalter Hanksloumlsung gefuumlllt waren

um die Kollagenaseaktivitaumlt zu stoppen und kraumlftig durchmischt Nach der

Sedimentation wurde der Uumlberstand abpipettiert und verworfen das Sediment mit

frischer Hanksloumlsung aufgefuumlllt und wiederum durchmischt Dieser Waschvorgang

wurde mindestens viermal wiederholt um die Kollagenase und die Zellfragmente zu

entfernen Somit wurden die durch das Neutralrot angefaumlrbten Pankreasinseln vom

restlichen Pankreasgewebe getrennt Unter dem Stereomikroskop wurden die

kirschroten Inseln mit Hilfe von Glaspipetten aufgesammelt und in einem separaten mit

Hanksloumlsung gefuumlllten Reagenzglas kollektiert Pro Tier wurden 400 bis 450

Pankreasinseln gesammelt und mit 05ml Hanksloumlsung in einer Spritze aufgeschwemmt

und transplantiert

Material und Methode

18

252 Intrahepatische Transplantation

Kurz vor der geplanten Transplantation wurde das Gewicht und die

Blutglukosekonzentration der Tiere bestimmt Um eine ausreichende Narkose zu

erlangen wurde den Tieren gewichtsadaptiert ein Gemisch aus Ketamin (80mgkg

Koumlrpergewicht) und Xylazin (4mgkg Koumlrpergewicht) intraperitoneal appliziert Nach

der Rasur des Operationsfeldes wurden die Tiere auf einen Operationstisch fuumlr Ratten

fixiert und das Operationsfeld mit 90igem Alkohol desinfiziert Die Laparatomie

erfolgte vom Sternum bis zur Linea alba Insgesamt wurde das Abdomen auf einer

Strecke von drei Zentimetern eroumlffnet und mit einem Lochtuch abgedeckt Das

Darmkonvolut wurde nach extraabdominal verlagert und mit einer warmen NaCl-

getraumlnkten Kompresse vor dem Austrocknen geschuumltzt Die Vena portae wurde

dargestellt und der Ast der den linken Leberlappen und die linke Haumllfte des

Mittellappens versorgt wurde kurzzeitig mit einer Gefaumlszligklemme abgeklemmt Die

zuvor gewonnenen Pankreasinseln wurden in einer 1ml Tuberkulinspritze zusammen

mit 05ml Hanksloumlsung aufgezogen die mit einer 05mm durchmessenden Kanuumlle

versehen war Damit wurde die Pfortader punktiert und die Loumlsung in den rechten Teil

der Leber (dh in den rechten Leberlappen in die rechte Haumllfte des Mittellappens in

den Processus caudatus und die Processus papillares) geschwemmt Die linke

Leberhaumllfte also der linke Leberlappen und die linke Haumllfte des Mittellappens blieben

frei von Transplantaten Die Gefaumlszligklemme wurde sofort nach der Transplantation

entfernt sodass die Abklemmzeit nicht mehr als 1 Minute betrug Nach Entfernen der

Punktionskanuumlle erfolgte die manuelle Druckkompression der Vena portae fuumlr ca zwei

bis drei Minuten um die Blutung zu stillen und im Anschluss das Entfernen der

Kompresse und das Reponieren des Darmkonvoluts Die Bauchdecke wurde mit einer

fortlaufenden Naht verschlossen und die Haut anschlieszligend geklammert Am Ende

erfolgte erneut eine Desinfektion der Wunde Postoperativ wurden die Tiere bis zum

Erwachen beobachtet Insgesamt dauerte die Narkose nicht laumlnger als 20 Minuten

Material und Methode

19

26 Praumlparation der Lebern

261 Markierung proliferierender Zellen

Die Bromdesoxyuridin (BrdU)-Applikation erfolgte bei der Haumllfte der Tiere einer

Gruppe eine Stunde vor dem Toumlten Dazu wurde 20mg BrdU in 2ml Kochsalz aufgeloumlst

und jeweils 1ml intraperitoneal und subkutan injiziert Um laumlngerfristige

Proliferationssteigerungen erkennen zu koumlnnen wurde der anderen Haumllfte der Tiere

BrdU mittels einer osmotischen Minipumpe uumlber einen Zeitraum von sieben Tagen vor

dem Toumltungszeitpunkt appliziert Dazu wurde die doppelte Dosis ebenfalls in 2ml

Kochsalzloumlsung aufgeloumlst und in die Pumpen gespritzt die ihren Inhalt gleichmaumlszligig an

die Umgebung abgaben sodass sich eine Tagesdosis von 572mg ergab Diese Pumpen

wurden den mit Ether-betaumlubten Ratten subkutan zwischen den Schulterblaumlttern

implantiert und der Hautschnitt mit Klammern versorgt BrdU wird von den

proliferierenden Zellen aufgenommen und in die neu synthetisierte DNA eingebaut Der

immunhistochemische Nachweis von BrdU erfolgt dann mit Hilfe eines

Primaumlrantikoumlrpers (s 271)

262 Probengewinnung und Gewebspraumlparation

Die Tiere wurden mit einer Uumlberdosis Ketamin (100mg kg Koumlrpergewicht) und

Xylazin (4mgkg Koumlrpergewicht) narkotisiert Das Abdomen wurde durch eine mediane

Laparotomie eroumlffnet und die Aorta abdominalis nach extraabdomineller Verlagerung

des Darmkonvoluts dargestellt Diese wurde mit einer Flexuumlle (22G) kanuumlliert Dadurch

konnten 5ml Blut in einer 5ml Spritze abgezogen werden Das Blut wurde zur

Serumgewinnung fuumlr 10 Minuten in einem Gerinnungsroumlhrchen zentrifugiert Das

Serumroumlhrchen wurde in einem Behaumllter mit fluumlssigem Stickstoff tiefgefroren und bei

-80⁰C gelagert Die liegende Flexuumlle wurde mit Klemmen in der Aorta abdominalis

fixiert Danach wurde der Blutkreislauf mit 200ml Spuumllloumlsung (Ringerloumlsung 4

Dextran 05 Procain pH 74) gespuumllt um das Blut aus den Gefaumlszligen zu entfernen

Dabei wurde ein offener Kreislauf geschaffen in dem die Vena cava inferior unterhalb

des Zwerchfells mit einer spitzen Schere durchtrennt wurde

Material und Methode

20

Nach Abklemmen der zufuumlhrenden Gefaumlszlige wurde der Mittellappen der Leber abgesetzt

und in einen linken und rechten Anteil getrennt Beide Mittellappenstuumlcke wurden in

2mm breite Stuumlcke geschnitten auf entsprechend gekennzeichnetes Filterpapier

gegeben und uumlber Methylbutan in fluumlssigem Stickstoff kryokonserviert Die rechte

Niere wurde nach dem Abklemmen der zufuumlhrenden Gefaumlszlige halbiert und ebenfalls in

Methylbutan eingefroren Die Lagerung der beiden Gewebe erfolgte bei -80⁰C

Im Anschluss wurde die Spuumllloumlsung durch eine Fixierloumlsung (3 Paraformaldehyd

05 Glutaraldehyd 4 Dextran) ersetzt Nach etwa 5 Minuten war eine gleichmaumlszligige

Perfusionsfixation erreicht sodass auch das restliche Lebergewebe sowie Schilddruumlse

linke Niere ein etwa 2cm langes Duumlnndarmsegment Gehirn und Hypophyse in Nachfix

(3 Paraformaldehyd) aufbewahrt werden konnte Herz Lunge Pankreas Milz und

Hoden wurden in 4igem Formaldehyd konserviert Der Zuschnitt der entnommenen

Organe erfolgte nach einer weiteren mindestens 24 stuumlndigen Fixierung Die gewonnene

Organe in einer aufsteigenden Alkoholreihe entwaumlssert und dann in Paraffin eingebettet

Von den Paraffinbloumlcken wurden 1-2microm dicke Serien der Lebern gefertigt

27 Morphologische Untersuchungen

Die transplantierten Pankreasinseln konnten mikroskopisch vom umgebenen

Lebergewebe sehr gut abgegrenzt werden Wie auch schon in der Abbildung 1

beschrieben fanden wir die Inseln innerhalb kleiner Pfortaderaumlste in der Mitte eines

Leberazinus (siehe auch Abb 9 A) Neben den Standardfaumlrbungen Haumlmatoxylin und

Eosin und der Periodsaumlure- Schiff- Reaktion wurden zusaumltzliche immunhistochemische

Reaktionen durchgefuumlhrt

Material und Methode

21

271 Protokolle der Immunhistochemie (BrdU)

- Paraffinschnitte 2microm Trocknung uumlber Nacht bei 60 Grad

- Antikoumlrper BrdU verduumlnnt mit Antikoumlrper- Verduumlnnungsloumlsung Fa Leica

(REFAR9352) HPLC minimum 99HPLC Sigma

ABC-Methode

1 Kochen des entparaffinierten Schnittes in Citratpuffer (Merck Darmstadt) (pH6)

im Schnellkochtopf uumlber 45 Minuten

2 Andauung durch 01ige Protease (Sigma Hamburg) 10 Minuten 37degC

3 Waschung mit TRIS-Puffer (Merck Darmstadt)

4 Kochen des Schnittes bei 70degC fuumlr 60 Minuten in 95igem Formamid (Roth

Karlsruhe)

5 Waschung mit TRIS-Puffer

6 Inkubation in 3iger Wasserstoffperoxidloumlsung (DAKO Hamburg) 30

Minuten

7 Inkubation in 20iger Schweinenormalserum (DAKO Hamburg) verduumlnnt mit

TRIS-Puffer

8 Inkubation mit dem gegen BrdU gerichteten Primaumlrantikoumlrper (150 Verduumlnnung

mit Antibody-Diluent beides DAKO Hamburg) uumlber Nacht

9 Weiterbehandlung mit LSAB+ Kits (DAKO Hamburg)

10 Waschung mit TRIS-Puffer

11 Inkubation mit biotinylierten Sekundaumlrantikoumlrpern (biotinylierter antiMaus IgG

DAKO LSAB+ Kit Peroxydase)

12 Waschung mit TRIS-Puffer

13 Zugabe von Streptavidin Peroxydase fuumlr 30 Minuten

14 Waschung mit TRIS-Puffer

15 Inkubation mit dem Farbstoff 10 Minuten

16 Unterbrechung der Reaktion durch vorsichtige Spuumllung mit Aqua destillata

17 PAS- bzw HE-Faumlrbung

18 Eindeckung (mit Roti Histokit Fa Rote)

Material und Methode

22

272 Protokolle der Immunhistochemie (TGF-α)

- Paraffinschnitte 2microm Trocknung uumlber Nacht bei 60 Grad

- Antikoumlrper TGFa Fa Calbiochem Konzentration 1100 verduumlnnt mit

Antikoumlrper-Verduumlnnungsloumlsung Fa Leica (REFAR9352)

Bearbeitung

1 Entparaffinierung uumlber Automaten mit Bond Dewax Solution (REF 35606)

2 Hitzevorbehandlung im Automaten pH 60

3 Peroxidase Blocking (im Nachweissystem REF DS9800) bdquoPolymer Refine

DABldquo dFaLeica) fuumlr 10 Minuten

4 Inkubation mit Primaumlr-AK fuumlr 60 Minuten

5 Post Primary (im Nachweissystem dFaLeica) fuumlr 10min

6 Polymer (Nachweissystem) 30 Minuten

7 DAB (33-Diaminobenzidin) Nachweissystem 20 Minuten

8 Gegenfaumlrbung mit Haumlmalaun (Nachweissystem) 8 min

9 Entwaumlssern in aufsteigender Alkoholreihe gefolgt von Xylol

10 Eindecken mit Roti-Histokit (FaRoth)

Material und Methode

23

273 Protokolle der Immunhistochemie (EGF-R)

- Paraffinschnitte 2microm Trocknung uumlber Nacht bei 60 Grad

- Antikoumlrper EGFR Fa Leica Konzentration 150 verduumlnnt mit Antikoumlrper-

Verduumlnnungsloumlsung Fa Leica (REFAR9352)

Bearbeitung

1 Bearbeitung im Vollautomat der Fa Leica bdquoBOND Max

2 Entparaffinierung uumlber Automaten mit Bond Dewax Solution (REF 35606)

3 Hitzevorbehandlung im Automaten pH 90

4 Peroxidase Blocking (im Nachweissystem REF DS9800) bdquoPolymer Refine

DABldquo d Fa Leica) fuumlr 10 Minuten

5 Inkubation mit Primaumlr-AK fuumlr 60 Minuten

6 Post Primary (im Nachweissystem d Fa Leica) fuumlr 10 Minuten

7 Polymer (Nachweissystem) 30 Minuten

8 DAB (33-Diaminobenzidin) Nachweissystem 20 Minuten

9 Gegenfaumlrbung mit Haumlmalaun (Nachweissystem) 8 min

10 Entwaumlssern in aufsteigender Alkoholreihe gefolgt von Xylol

11 Eindecken mit Roti-Histokit (Fa Roth)

Material und Methode

24

274 Protokolle der Immunhistochemie (Insulin)

- Paraffinschnitte 2microm Trocknung uumlber Nacht bei 60 Grad

- Antikoumlrper Insulin (Fa Leica Menarini Konzentration 1300 verduumlnnt mit

Antikoumlrper- Verduumlnnungsloumlsung Fa Leica (REFAR9352)

- Vollautomat der Fa Leica bdquoBOND Maxldquo

Bearbeitung

1 Entparaffinierung uumlber Automaten mit Bond Dewax Solution (REF 35606)

2 Peroxidase Blocking (im Nachweissystem REF DS9800) bdquoPolymer Refine

DABldquo d Fa Leica) fuumlr 5 min

3 Inkubation mit Primaumlr-AK fuumlr 18 Minuten

4 Post Primary (im Nachweissystem dFaLeica) fuumlr 7 Minuten

5 Polymer (Nachweissystem) 8 min

6 DAB (33-Diaminobenzidin) Nachweissystem 7 Minuten

7 Gegenfaumlrbung mit Haumlmalaun (Nachweissystem) 2 Minuten

8 Entwaumlssern in aufsteigender Alkoholreihe gefolgt von Xylol

9 Eindecken mit Roti-Histokit (Fa Roth)

Material und Methode

25

28 Proliferationsaktivitaumlt

Die morphometrische Auszaumlhlung der Proliferationsaktivitaumlt erfolgte mit dem

Mikroskop (Nikon ECLIPSE Ni) einer Kamera (Nikon digital sight ds-2Mv) dem

Softwareprogramm (Nis- Elements imaging software BR) und einem Gitternetz

(Methode nach Weibel) [45]

Mit Hilfe des BrdU- Labeling-Index (BrdU-LI) konnte die Proliferationsaktivitaumlt der

verschiedenen Versuchsgruppen verglichen werden da dieser den Anteil BrdU-

positiver Hepatozytenkerne in Prozent angibt (vergleiche Abb 8) Er wurde bei den

Tieren der Hauptgruppen 1-5 sowie der Kontrollgruppen 1-5 die uumlber 7 Tage BrdU

uumlber eine osmotische Pumpe (Fa Alzet Modell 2ML1) erhielten bestimmt Gezaumlhlt

wurden die Hepatozytenkerne in den praumlneoplastischen Herden (nur Versuchsgruppen)

und im Normalgewebe (je 2000 Hepatozytenkerne pro Tier der Versuchs- und

Kontrollgruppen)

29 Statistische Auswertung

Die Haupt- und Kontrollgruppen wurden hinsichtlich der Gewichtsentwicklung und

Blutzuckerwerte verglichen Zudem erfolgte ein intraindividueller Vergleich (gepaart)

der Proliferationsaktiviaumlt der Herde und des Normalgewebes in den Hauptgruppen und

der interindividuelle Vergleich (ungepaart) mit dem Normalgewebe der

Kontrollgruppen Es wurde jeweils der Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test (Microsoft

Excel 2003 Redmond USA) verwendet Unterschiede wurden als signifikant

akzeptiert falls die Irrtumswahrscheinlichkeit p unter 005 lag

Ergebnisse

26

3 Ergebnisse

31 Gewichtsentwicklung

In allen Hauptgruppen konnte nach der Transplantation eine Gewichtsreduktion

nachgewiesen werden Im Durchschnitt kam es zu einer initialen Abnahme von 172

Im Verlauf kam es zu einer Erholung der Tiere mit einer Gewichtszunahme um

durchschnittlich 042 Die Hauptgruppen 1 (3 Wochen) und 3 (6 Monate) jeweils

ohne Gefitinib zeigten dies am deutlichsten (49 Gewichtsabnahme innerhalb einer

Woche nach Transplantation) Die Hauptgruppe 1 gewann danach das 106fache und die

Hauptgruppe 3 das 108fache an Gewicht Statistisch signifikante Unterschiede lieszligen

sich zwischen den jeweiligen Haupt- und Kontrollgruppen feststellen (Tab 2 und

Abb5) Hier sahen wir bei den transplantierten diabetischen Tieren der Hauptgruppen

insgesamt einen kleineren Gewichtszuwachs als bei den Kontrolltieren

In den Kontrollgruppen hingegen konnte man eine stete Gewichtszunahme beobachten

(Tab 3 und Abb 6) Durchschnittlich kam es zu einem Gewichtszuwachs bis zum

15fachen Die Unterschiede zwischen den Kontrollgruppen 1 (3 Wochen) und 2 (3

Wochen 2 Wochen Gefitinib) zeigte einen statistisch signifikanten Unterschied Im

Durchschnitt nahm die Kontrollgruppe 1 das 129fache und die Kontrollgruppe 2 das

118fache zu

Einen signifikanten Unterschied konnten wir ebenfalls in den Gruppen 3 (6 Monate)

und 4 (6 Monate 2 Wochen Gefitinib) sowie 4 (6 Monate 2 Wochen Gefitinib) und 5

(6Monate 3 Monate Gefitinib) beobachten In der Kontrollgruppe 3 verzeichneten wir

den groumlszligten Gewichtszuwachs (171fache) Die Kontrollgruppe 4 (145fache) nahm

weniger zu als die Kontrollgruppe 5 (165fache) zu

Ergebnisse

27

Tabelle 2 Gewichtsentwicklung der Hauptgruppen 1-5

HG1 (n=8) HG2 (n=12) HG3 (n=11) HG4 (n=13) HG5 (n=14)

MW 1056 1009 1081 0984 0983

SEM 0009 0004 0033 0010 0012

Test nsa ns

b ns

c ns

d

lt 0001e 0001

f lt 0001

g lt 0001

h lt 0001

i

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM Standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (plt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabelle 3 Gewichtsentwicklung der Kontrollgruppen 1-5

KG1 (n=10) KG2 (n=10) KG3 (n=11) KG4 (n=10) KG5 (n=10)

MW 1288 1179 1706 1445 1649

SEM 0010 0011 0023 0024 0017

Test 0029a 0025

b 0043

c ns

d

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM Standard error of the mean ns nicht signifikant KG Kontrollgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (plt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Ergebnisse

28

Startpunkte Gefitinibgabe

Abbildung 5 Gewichtsentwicklung der Hauptgruppen

In den Hauptgruppen verzeichneten wir eine voruumlbergehende Gewichtsabnahme nach der

Transplantation Nach Erholung konnten wir eine leichte Gewichtszunahme beobachten

Startpunkte Gefitinibgabe

Abbildung 6 Gewichtsentwicklung der Kontrollgruppen

In den Kontrollgruppen konnten wir eine stete Gewichtszunahme verzeichnen (ca das 15-fache vom

Startgewicht)

Ergebnisse

29

32 Blutglukosedaten

Nach erfolgreicher Streptozotocingabe stiegen die Blutglukosewerte aller

Hauptgruppentiere auf Werte uumlber 167 mmolL bzw 300mgL In allen Gruppen lagen

die Durchschnittswerte post transplantationem zwischen 160 mmolL und 276mmolL

waumlhrend des gesamten Versuches Am Toumltungstag lag der Blutzucker durchschnittlich

bei 243mmolL Der nach der Transplantation nachgewiesene Blutglukoseabfall war in

allen Hauptgruppen zu verzeichnen (im Durchschnitt 123) Im Verlauf stiegen die

Werte konsekutiv wieder an Signifikante Unterschiede gab es nicht Verglichen mit den

normoglykaumlmen Kontrollgruppen war ein signifikanter Unterschied zu den

Hauptgruppentieren auf Grund der diabetischen Stoffwechsellage zu ermitteln (Tab 4

Abb 7)

In den Kontrollgruppen lag der Durchschnittswert aller Blutglukosewerte bei

54mmolL (plusmn 09mmolL) Blutzuckerschwankungen als Folge der Gefitinibgabe

konnten nicht nachgewiesen werden Ein signifikanter Unterschied ergab sich zwischen

den Kontrollgruppen 3 (6 Monate) welche einen Blutzuckerwert um 497mmoll hatten

und 5 (6 Monate 3 Monate Gefitinib) welchen einen Blutzuckerwert um 449mmoll

hatten (Tab 5 Abb 8)

Tabelle 4 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Hauptgruppen 1-5

HG1 (n=8) HG2 (n=12) HG3 (n=11) HG4 (n=13) HG5 (n=14)

MW 23088 23075 23456 26700 25591

SEM 0795 1070 3487 1108 1505

Test nsa ns

b ns

c ns

d

Test lt0001e lt0001

f 0001

g lt0001

h lt0001

i

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM Standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

Ergebnisse

30

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabelle 5 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Kontrollgruppen 1-5

KG1 (n=10) KG2 (n=10) KG3 (n=11) KG4 (n=10) KG5(n=10)

MW 5530 6320 4973 4830 4490

SEM 0281 0541 0160 0293 0091

Test nsa ns

b ns

c 0019

d

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM Standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Ergebnisse

31

Startpunkte Gefitinibgabe

Abbildung 7 Blutglukoseentwicklung der Hauptgruppen

Post transplantationem kam es in allen Gruppen zu einem Blutglukoseabfall Im Verlauf stiegen die

Werte konsekutiv wieder an

Startpunkte Gefitinibgabe

Abbildung 8 Blutglukoseentwicklung der Kontrollgruppen

Die Blutglukosewerte der nicht transplantierten Tiere lagen im Durchschnitt bei 54mmolL (plusmn

09mmolL) Blutzuckerschwankungen als Folge der Gefitinibgabe konnten nicht nachgewiesen werden

Ergebnisse

32

33 Praumlneoplastische Leberherde

Nach erfolgreicher Transplantation der Pankreasinseln entstanden bei allen

Hauptgruppen im Abstromgebiet der Inseln klarzellige Veraumlnderungen der Hepatozyten

in den Azinuszonen 1 und 2 (s Abb 9) Diese Foci of alterated hepatocytes zeigten wie

in den vorangegangenen Experimenten eine vermehrte Glykogenspeicherung welche

mit Hilfe der PAS- Reaktion verdeutlicht werden kann (s Abb 10) Des weiteren fand

sich in den Glykogenspeicherherden eine Uumlberexpression des EGF-R und von TGFα im

Vergleich zum extrafokalen Lebergewebe (Abb 13 und 14)

34 Proliferationsaktivitaumlt

Die Proliferationsaktivitaumlt der einzelnen Gruppen wurde anhand des BrdU-Labeling-

Index bestimmt Ein Vergleich der Indices erfolgte intra- und interindividuell (Tabellen

6 bis 8) Die Proliferation betrug im Normalgewebe der Hauptgruppe 1 (3 Wochen) im

Durchschnitt 35 plusmn 0764 In der Hauptgruppe 2 (3 Wochen 2 Wochen Gefitinib) war

sie deutlich geringer und lag bei 125 plusmn 0256

Die Proliferationsaktivitaumlt in den praumlneoplastischen Herden wurde nach 2 Wochen

Gefitinibgabe halbiert (HG 1 vs HG2 107 plusmn 0996 vs 57 plusmn 049) Im

intraindividuellen Vergleich der Hauptgruppe 2 war die Proliferationsaktivitaumlt der

Herde im Vergleich zum Normalgewebe um etwa das 3-fache erhoumlht (Herde vs

Normalgewebe 574 plusmn 049 vs 125 plusmn 026)

Im Normalgewebe der Hauptgruppen 3-5 (vgl Tab7 6 Monate 6 Monate 2 Wochen

Gefitinib 6 Monate 3 Monate Gefitinib) war die Proliferation im Mittel jeweils

geringer als in den Herden (12 plusmn 0075 06 plusmn 0031 und 07 plusmn 0036 vs 61 plusmn

0437 23 plusmn 0131 und 35 plusmn 0223) Dieser Unterschied war in allen drei Gruppen

signifikant Des Weiteren ergab sich ein signifikanter Unterschied zwischen den

Hauptgruppen 3 und 4 Die Proliferationsaktivitaumlt war in der HG 4 (also nach 2-

woumlchiger Gefitinibgabe im Vergleich zur HG 3 (ohne Gefitinibgabe) sowohl im Herd-

als auch im Normalgewebe etwa halbiert (Normalgewebe HG 3 vs HG 4 12 plusmn 0075

vs 06 plusmn 0031 Herdgewebe HG 3 vs HG 4 61 plusmn0437 vs 23 plusmn 0131)

Ergebnisse

33

Bei den Kontrollgruppen 1-4 zeigten sich im Vergleich zum Normalgewebe der

Hauptgruppen erhoumlhte Proliferationsaktivitaumlten im Lebergewebe in den Gruppen 1

(44 plusmn 0595 3 Wochen) und 2 (29 plusmn 0441 3 Wochen 2 Wochen Gefitinib) Diese

waren bei den 6- Monats- Kontrolltieren geringer (KG 345 15 plusmn 0097 06 plusmn

016 09 plusmn 006) Verglichen mit dem Normalgewebe der Hauptgruppen waren die

Proliferationsaktivitaumlten der Kontrolltiere bis auf KG 4 (6 Monate) erhoumlht

Tabelle 6 BrdU-Labeling-Index der Hauptgruppen 1-2

HG1 HG2

Normalgewebe Herde Normalgewebe Herde

Tier 1 35 165 255 604

Tier 2 775 856 065 429

Tier 3 085 771 155 839

Tier 4 18 1004 025 422

MW 3475 10703 1250 5735

SEM 0764 0996 0256 0490

Test(a) 0030 0011

Test(b) nsa ns

b

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

Test(a)

Vergleich zwischen Normalgewebe und Herde der jeweiligen Hauptgruppe

Test(b)

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2 (Normalgewebe)

b Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2 (Herde)

Ergebnisse

34

Tabelle 7 BrdU-Labeling-Index der Hauptgruppen 3-5

HG3 HG4 HG5

Normalgewebe Herde Normalgewebe Herde Normalgewebe Herde

Tier 1 07 293 055 168 06 442

Tier 2 135 83 04 14 08 335

Tier 3 09 478 08 288 065 315

Tier 4 165 683 045 333 1 126

Tier 5 125 748 055 264 045 515

Tier 6 085 169 095 394

MW 1170 6064 0600 2270 0742 3545

SE 0075 0437 0031 0131 0036 0223

Test(a) 0004 0004 0006

Test(b) 0023a 0015

b ns

c ns

d ns

e ns

f

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

Test(a)

Vergleich zwischen Normalgewebe und Herde der jeweiligen Hauptgruppe

Test(b)

a Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4 (Normalgewebe)

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4 (Herde)

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5 (Normalgewebe)

d Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5 (Herde)

e Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5 (Normalgewebe)

f Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5 (Herde)

Ergebnisse

35

Tabelle 8 BrdU-Labeling-Index der Kontrollgruppen 1-5

KG 1 KG 2 KG 3 KG 4 KG 5

Tier 1 71 165 114 054 069

Tier 2 285 38 216 073 079

Tier 3 26 5 186 087 116

Tier 4 815 13 117 049 059

Tier 5 15 113 034 128

MW 4440 2938 1492 0594 0902

SEM 0595 0441 0097 0160 0060

Test(a) ns a 0011

b ns

c ns

d

Test(b) 0044 ns 0008 0003 0004

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

Test(a)

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Test(b)

Vergleich zwischen den jeweiligen Haupt- und Kontrollgruppen

Ergebnisse

36

35 Abbildungen

Abb 9 Immunhistochemische Darstellung von Insulin in den transplantierten

Pankreasinseln

Vitale angewachsene Pankreasinseln in einem Pfortaderast eines Portaltraktes nach intraportaler

Transplantation und umgebene klarzellige Veraumlnderungen der Hepatozyten im Abstromgebiet Mit dem

Antikoumlrper gegen Insulin lassen sich szlig-Zellen der transplantierten Inseln nachweisen deren Zytoplasma

spezifisch angefaumlrbt wird (Laumlnge der unteren Bildkante A761 microm B 435microm)

A

B

Ergebnisse

37

Abb 10 Glykogenspeicherherd (6 Mon nach Transplantation) in der PAS-

Reaktion

Leberherd 6 Monate nach Transplantation mit typischen Lebergewebsveraumlnderungen (in der unteren

Abbildung vergroumlszligert) Praumlneoplastische hepatozellulaumlre Laumlsionen sogenannte foci of altered

hepatocytes (FAH) mit vermehrter Glykogenspeicherung im Vergleich zum umgebenen Lebergewebe

dargestellt in der PAS- Reaktion (Laumlnge der unteren Bildkante A1740microm B 870microm)

B

A

Ergebnisse

38

Abb 11 Glykogenspeicherherde in der PAS-Reaktion

Man erkennt in der PAS-Reaktion eine kraumlftige Violettfaumlrbung der Herde gegenuumlber dem Normalgewebe

Die Transplantation von Pankreasinseln fuumlhrte bei den diabetischen Tieren zu glykogenspeichernden

Herden im Abstromgebiet der Transplantate und auch bei Ratten die Gefitinib erhielten Die

Abbildungen zeigen die Herde in verschiedenen Vergroumlszligerungen der Hauptgruppe 5 (6 Monate 3

Monate Gefitinib) (Laumlnge der unteren Bildkante A E870microm B F 435microm CD 217microm)

B A

F E

C D

Ergebnisse

39

Abbildung 13 Immunhistochemische Darstellung von TGF-α

Beispiel der immunhistochemischen Darstellung von TGF-α in einem hellzelligen Leberherd (6 Monate

nach Transplantation ohne Gefitinibgabe) Man sieht eine maumlszligige Braunfaumlrbung des Zytoplasmas und

der Zellmembran der Hepatozyten der Leberherde im Vergleich zum umgebenden Normalgewebe

entsprechend einer Uumlberexpression von TGFα innerhalb des Leberherdes

(Laumlnge der unteren Bildkante A1740microm B 870microm)

B

A

Ergebnisse

40

Abbildung 14 Immunhistochemische Darstellung von EGF-R

Beispiel einer immunhistochemischen Darstellung des EGF-R in einem hellzelligen Leberherd(6 Monate

nach Transplantation ohne Gefitinibgabe) Im Vergleich zum Normalgewebe findet man eine etwas

kraumlftigere membranstaumlndige Braunfaumlrbung der Hepatozyten im Herdgewebe entsprechend einer leichten

Uumlberexpression des EGFR in den Leberherden (Laumlnge der unteren Bildkante A1740microm B 870microm)

A

B

Ergebnisse

41

Abbildung 15 Immunhistochemische Darstellung BrdU-markierter Hepatozyten

Dunkelbraun gefaumlrbte Zellkerne markieren Hepatozyten die sich im Proliferationszyklus befinden Das

umliegende Normalgewebe zeigt im Vergleich zum Herdgewebe eine deutlich geringere

Proliferationsaktivitaumlt BrdU wurde mittels einer osmotischen Minipumpe uumlber 7 Tage kontinuierlich

verabreicht (6 Monate nach Transplantation ohne Gefitinibgabe)

(Laumlnge der unteren Bildkante 870microm)

A

Diskussion

42

4 Diskussion

41 Die Transplantate und deren Effekte auf das benachbarte Leberparenchym

Voraussetzung fuumlr das Experiment waren vitale Pankreasinseltransplantate in den

kleinen Pfortaderaumlsten der Leber welche zu allen Toumltungszeitpunkten in den

Hauptgruppen nachgewiesen werden konnten (siehe Abb 3) Zahlreiche Herde

veraumlnderter Hepatozyten haben sich im Abstromgebiet der Transplantate ausgebildet

Mit Hilfe der PAS-Reaktion konnte die Glykogenspeicherung der vergroumlszligerten

Hepatozyten innerhalb des Leberazinus deutlich gemacht werden Diese klarzelligen

Herde (clear cell foci CCF) werden bei der Ratte zu den Praumlneoplasien gezaumlhlt [50]

Ursaumlchlich fuumlr die Glykogenose ist eine reduzierte Glykogenolyseaktivitaumlt der

Hepatozyten und eine gesteigerte Glykogensynthese (verminderte Aktivitaumlt des

glykogenolytischen Enzyms Glukose- 6- Phosphatase) Insulin-vermittelte Signalwege

wie AKT mTOR und Ras Raf1 sowie Enzyme der Glykolyse der de-novo-

Fettsaumluresynthese der β- Oxidation und der Cholesterinbiosynthese sind in den CCF

hochreguliert verglichen mit dem Normalgewebe Ebenfalls findet sich eine erhoumlhte

Proliferationsaktivitaumlt [9] und eine gleichzeitige Uumlberexpression von EGF-R und TGF-α

in praumlneoplastischen Herden wie es auch in diesem Experiment bei den unbehandelten

Tieren nachweisbar ist

42 Blutglukose und Gewichtsentwicklung der Tiere

In allen Hauptgruppen konnte nach der Transplantation eine Gewichtsreduktion

nachgewiesen werden Diese beruht meist auf einer voruumlbergehenden Einstellung der

Nahrungsaufnahme sowie dem auch beim Menschen bekannten

Postaggressionsstoffwechsel nach Operationen [53]

Die Entwicklung von Blutglukose und Gewicht der Haupt- und Kontrollgruppen

entsprach in der Gesamtheit unseren Erwartungen In den Hauptgruppen konnten wir

dauerhaft hohe Blutzuckerwerte und groumlszligtenteils konstante Gewichtsverlaumlufe

verzeichnen Die Kontrolltiere waren zu jeder Zeit normoglykaumlmisch und nahmen

kontinuierlich an Gewicht zu Ein Einfluss des Medikamentes Gefitinib bezogen auf

die Blutglukose- und Gewichtsdaten konnte bei den transplantierten Versuchstieren

Diskussion

43

nicht festgestellt werden Hier zeigte sich im Vergleich der einzelnen Hauptgruppen

untereinander kein signifikanter Unterschied Die geringe Gewichtszunahme ist wie

auch schon in einigen Vorarbeiten beschrieben den Nebenwirkungen des Diabetes

zuzuschreiben [13] Zudem kam es bei den diabetischen Tieren zu Katarakten

Polydipsie Polyurie und Diarrhoen

Ein Einfluss des Gefitinibs auf die Gewichtsentwicklung der nicht-transplantieren Tiere

konnte jedoch ermittelt werden Es zeigten sich signifikante Unterschiede zwischen den

behandelten (Kontrollgruppe 4 6 Monate 2 Wochen Gefitinib) und den nicht-

behandelten Tieren (Kontrollgruppe 3 6 Monate) Gefitinib fuumlhrte dazu dass die Tiere

anfangs weniger zunahmen dann nach 3 Wochen aber kontinuierlich an Gewicht

zunahmen moumlglicherweise laumlsst sich dies durch Gewoumlhnungseffekte erklaumlren

Die Kontrollgruppe 5 welche sechs Monate lebte und drei Monate vor

Toumltungszeitpunkt Gefitinib erhielt zeigte jedoch im Vergleich zu der unbehandelten

Kontrollgruppe 3 (6 Monate) keinen signifikanten Gewichtsunterschied Dies kann die

Folge einer Toleranzentwicklung gegenuumlber der Applikation sein oder dass mit

zunehmender Dauer der Verabreichung des Medikamentes die Nebenwirkungen von

den Tieren besser toleriert werden konnten Zu den bekannten Nebenwirkungen von

Gefitinib gehoumlren Diarrhoen Augenentzuumlndungen und Hautausschlaumlge (vergleiche

Tab 6-5) [54] Ein Einfluss des Medikamentes auf den Blutglukosespiegel der

Kontrolltiere konnte nicht festgestellt werden

43 Proliferationsindex

Ziel dieser Arbeit war die Inhibition von EGF-R ein Transmembranrezeptor der eine

wichtige Rolle in der Hepatokarzinogenese spielt [28 29] Dieser

Wachstumsfaktorrezeptor wird auch auf der Zelloberflaumlche hepatozellulaumlrer Karzinome

vermehrt exprimiert [46 47]

Nun konnte in meinen Experimenten durch die Blockade der intrazellulaumlren

Tyrosinkinase mittels Gefitinib eine Reduktion der Proliferationsrate der

praumlneoplastischen Leberherde erzielt werden sodass eine Beeinflussung der Initiation

der Hepatokarzinogenese anzunehmen ist Gefitinib hemmt die Proliferation dieser

Glykogenspeicherherde im Kurzzeitversuch uumlber 2 Wochen bei den 3 Wochen- und 6-

Monatstieren mit einer Dosis von 20mgkgKG

Diskussion

44

Im Gegensatz dazu kam es zu keiner Beeinflussung der Proliferation bei den

Mittellangzeitversuchen von 6 Monaten uumlber eine laumlngere Applikationsdauer (3

Monate) mit einer reduzierten Dosis (10mgkgKG) Somit bleibt anscheinend die

Karzinogenese bereits laumlnger bestehender womoumlglich schon promovierter Herde durch

eine EGF-R-Blockade unbeeinflusst Dies liegt moumlglicherweise an dem Startpunkt der

Behandlung da die Therapie mit Gefitinib erst nach 3 Monaten begonnen wurde und

der Einfluss auf die sehr fruumlhe Hepatokarzinogenese somit verringert ist

Auch andere Modelle wie die intrahepatische Ovar- und

Schilddruumlsenfollikeltransplantation sowie chemische Hepatokarzinogenesemodelle (N-

Nitrosomorpholin) zeigten aumlhnliche Ergebnisse sowohl in Kurz- (3 Wochen - 6 Monate)

als auch in den Langzeitexperimenten (12-24 Monate) im Hinblick auf die Proliferation

Nach 2-woumlchiger Hochdosis-Gefitinibgabe lieszligen sich verminderte

Proliferationsaktivitaumlten in den praumlneoplastischen Leberherden nachweisen Im

Ovartransplantationsmodell Modellen entstanden sogar weiterhin hepatozellulaumlre

Adenome und Karzinome sodass anzunehmen ist dass Gefitinib kaum einen Einfluss

auf die Promotion und Progression in der hormonellen Hepatokarzinogenese hat Weder

die Anzahl noch das Auftreten der Tumoren wurde durch die Gefitinibdauergabe

(10mg) beeinflusst [55] Im N-Nitrosomorpholinmodell hingegen konnte das Auftreten

von hepatozellulaumlren Adenomen und Karzinomen durch die Gefitinibgabe reduziert

werden sodass im chemischen Hepatokarzinogenesemodell die Aktivierung des EGF-R

womoumlglich eine groumlszligere Rolle spielt als im hormonellen [56]

Eine moumlgliche Erklaumlrung kann die Resistenzentwicklung gegenuumlber

Tyrosinkinaseinhibitoren sein welche sowohl in vitro als auch klinisch bei der

Behandlung mit diesen Medikamenten beobachtet wird [49 50] Auszligerdem ist es

moumlglich dass die verabreichte Dosis von 10mgkgKG Gefitinib nicht zu einer

vollstaumlndigen Blockade der Tyrosinkinase gefuumlhrt hat Womoumlglich kam es uumlber

alternative Wege wie beispielsweise der Aktivierung des IGF-1R (insulin-like-growth-

factor-receptor 1) zu einer Aufrechterhaltung des MAPK-Pfades und damit zum

Uumlberleben und Wachstum der Praumlneoplasien [50 51] Zellkulturexperimente konnten

diese Resistenzentwicklung und eine Transaktivierung des EGF-R belegen [50]

Diese Hypothese wird auch durch eine klinische Studie aus dem Jahr 2006 untermauert

[57] Hier wurde die Wirksamkeit von Gefitinib bei fortgeschrittenem inoperablen

HCCacutes an 31 Patienten untersucht Das Ergebnis war jedoch mit einem Ansprechen von

nur ca 3 ernuumlchternd sodass die Studie nicht fortgefuumlhrt wurde Allerdings findet

Diskussion

45

Gefitinib (IressaTM) neben Erlotinib (TarcevaTM) ua im Rahmen klinischer Studien

in der Therapie des Bronchialkarzinoms Anwendung

Zusammenfassung

46

5 Zusammenfassung

Die therapeutischen Moumlglichkeiten sind fuumlr das hepatozellulaumlre Karzinom bis heute sehr

begrenzt Tierexperimentelle Hepatokarzinogenesemodelle dienen dem besseren

Verstaumlndnis diverser pathophysiologischer metabolischer und molekulaer Prozesse

und zeigen neue gezielte antitumorigene Therapieansaumltze auf

Ein langjaumlhrig etabliertes Modell ist die hormoninduzierte Hepatokarzinogenese durch

Pankreasinseltransplantation Auch andere Modelle wie die intrahepatische Ovar- und

Schilddruumlsenfollikeltransplantation sowie chemische Hepatokarzinogenesemodelle (N-

Nitrosomorpholin) haben sich etabliert und wurden in parallelen Experimenten zu

meinem durchgefuumlhrt In allen Modellen entstanden Praumlneoplasien bzw

hyperproliferative Leberherde in der nichtzirrhotischen Rattenleber welche sich (auszliger

nach Schilddruumlsenfollikeltransplantation) zu hepatozellulaumlren Adenomen und spaumlter

auch Karzinomen weiterentwickelten

In dieser Studie wurden die Versuchstiere (Ratten) in 5 Haupt- und 5 Kontrollgruppen

unterteilt wobei die kuumlrzeste Beobachtungszeit bei 3 Wochen und die laumlngste bei 6

Monaten lag Die Dauer der Gefitinibapplikation wurde ebenfalls unterteilt in 2 Wochen

und 3 Monate Messparameter in diesem Experiment stellten Blutzucker Gewicht und

die Proliferationsaktivitaumlt der Herde dar Das Lebergewebe wurde histologisch

morphometrisch und immunhistochemisch untersucht

In der vorliegenden Arbeit wurde versucht die insulininduzierte Hepatokarzinogenese

mittels Gefitinib zu hemmen Dieses blockiert spezifisch die Tyrosinkinase des EGF-R

sodass es zu einer Unterbrechung der Signalkaskade kommt

In meiner Arbeit fand sich im Kurzzeitversuch eine deutlich geringere

Proliferationsaktivitaumlt innerhalb der Glykogenspeicherherde behandelter Tiere im

Vergleich zu nicht behandelten Tieren

Dies untermauert die Annahme dass TGF-α und der EGF-R eine wichtige Rolle in der

Entstehung praumlneoplastischer Herde und in der Hepatokarzinogenese spielen

In diesem Experiment konnte somit gezeigt werden dass Gefitinib einen Einfluss auf

die Initiation der Tumorgenese im Inseltransplantationsmodell der Ratten hat

Die Langzeitexperimente zeigten jedoch dass es zu keiner Beeinflussung der Promotion

und Progression der Hepatokarzinogenese kam Anzunehmen ist dass die EGF-R-

Zusammenfassung

47

Aktivierung nur einen Teil der aktivierten Signalkaskaden in der hormonell induzierten

Karzinogenese der Leber ausmacht

Literaturverzeichnis

48

6 Literaturverzeichnis

[1] Jemal A Bray F Center MM Ferlay J Ward E Forman D Global

Cancer Statistics CA- Cancer J Clin 2011 6169ndash90

[2] Gomaa AI Khan SA Toledano M B Waked I Taylor- Robinson S D

Hepatocellular carcinoma epidemiology risk factors and pathogenesis World J

Gastroenterol 2008 14 4300-4308

[3] Marrero J Kudo M Bronowicki J-P The Challenge of Prognosis and

Staging for Hepatocellular Carcinoma Oncologist 2010 15 23-33

[4] Llovet JM Bru C Bruix J Prognosis of hepatocellular carcinoma the

BCLC staging classification Semin Liver Dis 1999 19 329ndash38

[5] Llovet JM Ricci S Mazzaferro V Hilgard P Gane E Blanc JF de

oliveira AC Santoro A Raoul JL Forner A Schwartz M Porta C

Zeuzem S Bolondi L Greten TF Galle PR Seitz JF Borbath I

Haumlussinger D Giannaris T Shan M Moscovici M Voliotis D Bruix J

Sorafenib in advanced hepatocellular carcinoma N Engl J Med 2008 359 378-

90

[6] Wilhelm S Adnane L Newell P Villanueva A Llovet JM Lynch M

Preclinical overview of sorafenib a multikinase inhibitor that targets both Raf

and VEGF and PDGF receptor tyrosine kinase signaling Mol Cancer Ther 2008

73129-3140

[7] Bannasch P Preneoplastic lesions as end points in carcinogenicity testing II

Preneoplasia in various non- hepatic tissues Carcinogenesis 1986 7 849-852

[8] Aleem E Nehrbass D Klimek F Mayer D Bannasch P Upregulation

of the insulin receptor and type I insulin-like growth factor receptor are early

events in hepatocarcinogenesis Toxicol Pathol 2011 39524-43

Literaturverzeichnis

49

[9] Dombrowski F Mathieu C Evert M Hepatocellular Neoplasms Induced by

Low-NumberPancreatic Islet Transplants in Autoimmune Diabetic BBPfd Rats

Cancer Res 2006 1833-1843

[10] Ribback S Calvisi DF Cigliano A Sailer V Peters M Rausch J

Heidecke CD Birth M Dombrowski F Molecular and metabolic changes in

human liver clear cell foci resemble the alterations occurring in rat

hepatocarcinogenesis J Hepatol 2013 581147-56

[11] Morath C Schwenger J Schmidt J Zeier M Kombinierte Niere- Pankreas-

Transplantation Nephrologe 2007 2356ndash363

[12] Griffith RC Scharp D Hartmann B Ballinger W Lacy P A Morphologic

Study of Intrahepatic Portal-vein Islets Isografts Diabetes 1977 26 201-14

[13] Dombrowski F Lehringer-Polzin M Pfeifer U Hyperproliferative Liver

Acini after Intraportal Islet Transplantation in Streptozotocin-Induced Diabetic

Rats Laboratory Invest 1994 71 688-699

[14] Dombrowski F Bannasch P Pfeifer U Hepatocellular Neoplasms Induced

by Low- Number Pancreatic Islet Transplants in Streptozotocin Diabetic Rats

Am J Pathol 1997 150 1071-1087

[15] Dombrowski F Klingmuumlller D Pfeifer U Insulinomas Derived from

Hyperplastic Intra-Hepatic Islet Transplants Am J Pathol 1998 152 1025-

1038

[16] Dombrowski F Peifer U Hyperprolferative State of Liver Acini and

Pancreatic Islets after Intraportal Transplantation of Small Mass of Islets of

Langerhans in Streptozotocin induced Diabetic Rats Exp Clin Endocrinol 1995

103 112-117

Literaturverzeichnis

50

[17] De Paepe M Keymeulen B Pipeleers D Kloumlppel G Proliferation and

Hypertrophy of Liver Cells Surrounding Islet Grafts in Diabetic Recipient Rats

Hepatology 1995 21 1114-1153

[18] Dombrowski F Filsinger E Bannasch P Pfeifer U Altered Liver Acini

Induced in Diabetic Rats by Portal Vein Islet Isografts Resemble

Preneoplstic Hepatic Foci in Their Enzymic Pattern Am J Pathol 1996 148

1249-56

[19] Dragan Y P Sargent L Xu Y-D Xu Y-H H C Pitot HC The

Initiation-Promotion-Progression Model of Rat Hepatocarcinogenesis Exp Biol

Med (Maywood) 1993 20216-24

[20] Buumlrger C Inhibition der Signaltransduktion des epidermalen

Wachstumsfaktorrezeptors (EGF-Rezeptor) durch Peptid-Aptamere unv Diss

Universitaumlt Frankfurt aM 2002

[21 ] Fausto N Liver regeneration J Hepatol 2000 3219-31

[22] Michalopoulos GK DeFrances MC Liver regeneration Science 1997

27660-66

[23] Morimitsu Y Hsia CC Kojiro M Tabor E Nodules of less-differentiated

tumor within or adjacent to hepatocellular carcinoma relative expression of

transforming growth factor-alpha and its receptor in the different areas of tumor

Hum Pathol 1995 261126-1132

[24] Nalesnik MA Lee RG Carr BI Transforming growth factor alpha (TGFalpha)

in hepatocellular carcinomas and adjacent hepatic parenchyma Hum Pathol

1998 29228-234

[25] Harada K Shiota G Kawasaki H Transforming growth factor-alpha and

epidermal growth factor receptor in chronic liver disease and hepatocellular

carcinoma Liver 1999 19318-325

Literaturverzeichnis

51

[26] Chung YH Kim JA Song BC Lee GC Koh MS Lee YS et al

Expression of transforming growth factor-alpha mRNA in livers of patients with

chronic viral hepatitis and hepatocellular carcinoma Cancer 2000 89977-982

[27] Bekaii-Saab T Williams N Plass C Calero M Eng C A novel mutation

in the tyrosine kinase domain of ErB2 in hepatocellular carcinoma BMC

Cancer 2006 278-282

[28] Lee G Merlino G Fausto N Development of liver tumors in transforming

growth factor alpha transgenic mice Cancer Res 1992 19 5162-1570

[29] Hufnagl K Parzefall W Marian B Kaumlfer M Bukowska K Schulte-

Hermann R Grasl-Kraupp B Role of transforming growth factor alspha and

prostaglandines in preferential growth of preneopastic rat hepatocytes

Carcinogenesis 2001 8 1247-1256

[30] Carpenter G Cohen S Epidermal growth factor Annu Rev Biochem 1979

193-216

[31] Hanahan D Weinberg R The hallmarks of cancer Cell 2000 100 57-

70

[32] Fedi S Tola E Moeumlnne-Loccoz Y Dowling DN Smith LM Ogara F

Evidence for signalling between the phytopathogenic fungus Pythium ultimum

and Pseudomonas fluorescens F113 P ultimum represses the expression of

genes in P fluorescens F113 resulting in altered ecological fitness Appl

Environ Microbiol 1997 63 4261-4266

[33] Slamon D Clark G Wong S Levin W Ullrich A McGuire W Science

1987 235 177-182

[34] Khalil M Grandis J Shin D Expert Review of Anticancer Therapy 2003 3

367-380

Literaturverzeichnis

52

[ 35] Krejsa C Rogge M Sadee W Protein therapeutics new applications for

pharmacogenetics Nature Reviews Drug Discovery 2006 5 507-521

[36] Barker A Gibson K Grundy W Godfrey A Barlow J Healy M

Woodburn J Ashton S Curry B Scarlett L Henthorn L Richards L

Studies leading to the identification of ZD1839 (IRESSA) an orally active

selective epidermal growth factor receptor tyrosine kinase inhibitor targeted to

the treatment of cancer Bioorg Med Chem Lett 2001 14 1911-1914

[37] Shchemelinin I Sefc L Necas E Protein kinase inhibitors Folia Biol

(Praha) 2006 4 137-148

[38] Wakeling A Guy S Woodburn J Ashton S Curry B Barker A Gibson

K ZD1839 (IRESSA) an orally active inhibitor of epidermal growth factor

signalling with potential for cancer therapy Cancer Res 2002 20 5749-5754

[39] Blackhall F Ranson M Thatcher N Where next for gefitinib in patients with

lung cancer Lancet Oncol 2006 6 499-507

[40] Birnbaum A Ready N Gefitinib therapy for non-small cell lung cancer

Curr Treat Options Oncol 2005 675-81

[41] Schiffer E Housset C Cacheux W Wendum D Desbois-Mouthon C

Rey C Clergue F Poupon R Barbu V Rosmorduc O Gefitinib an EGFR

inhibitor prevents hepatocellular carcinoma development in the rat liver with

cirrhosis Hepatology 2005 41307-14

[42] Brehmer D Greff Z Godl K Blencke S Kurtenbach A Weber M

Muumlller S Klebl B Cotten M Keacuteri G Wissing J Daub H Cellular

Targets of Gefitinib Cancer Res 2005 65 379

[43] Klotz L Hacker HJ Klingmuumlller D Bannasch P Pfeifer U Dombrowski

F Hepatocellular alterations after intraportal transplantation of ovarian tissue in

ovariectomized rats Am J Pathol 2000 1561613-26

Literaturverzeichnis

53

[44] Dombrowski F Klotz L Hacker HJ Li Y Klingmuumlller D Brix K

Herzog V Bannasch P Hyperproliferative hepatocellular alterations after

intraportal transplantation of thyroid follicles Am J Pathol 2000 15699-113

[45] Weibel E Staubli W Gnagi H Hess F Correlated morphometric and

biochemical studies on the liver cell I Morphometric model stereologic

methods and normal morphometric data for rat liver J Cell Biol1969 4268ndash

91

[46] Strumberg D Clark J Awada A Moore M Richly H Hindlisz A Hirte

H Eder J Lenz H Schwartz B Safety pharmacokinetics and preliminary

antitumor activity of sorafenib a review of four phase I trials in patients with

advanced refractory solid tumors Oncologist 2007 4 426-437

[47] Mendelsohn J Baselga J The EGF receptor family as targets for cancer

therapy Oncogene 2000 56 6550-6565

[48] Li B Chang C Yuan M McKenna W Shu H Resistance to small

molecule inhibitors of epidermal growth factor receptor in malignant gliomas

Cancer Res 2003 21 7443ndash7450

[49] Kosaka T Yatabe Y Endoh H Yoshida K Hida T Tsuboi M Tada H

Kuwano H Mitsudomi T Analysis of epidermal growth factor receptor gene

mutation in patients with non-small cell lung cancer and acquired resistance to

gefitinib Clin Cancer Res 2006 19 5764ndash5769

[50] Huether A Hopfner M Sutter A Baradari V Schuppan D Scheruumlbl

H Signaling pathways involved in the inhibition of epidermal growth factor

receptor by erlotinib in hepatocellular cancer World J Gastroenterol 2006

32 5160ndash5167

[51] Giglia J Antonia S Berk L Bruno S Dessureault S Finkelstein

S Systemic therapy for advanced hepatocellular carcinoma past present and

future Cancer Control 2010 1 120ndash129

Literaturverzeichnis

54

[52] Bannasch P Pathogenesis of hepatocellular carcinoma sequential cellular

molecular and metabolic changes Prog Liver Dis 1996 14161ndash97

[53] Beisbarth H Fekl W Pathophysiology of post-aggression metabolism

Zentralbl Chir 1989 1141045-58

[54] Packungsbeilage Iressa (Hersteller AstraZeneca UK Limited Macclesfield

Cheshire SK10 2NA Vereinigtes Koumlnigreich)

[55] Ribback S Sailer V Boumlhning E Guumlnther J Merz J Steinmuumlller F

Evert M Calvisi DC Der Tyrosinkinasehemmer Gefitinib reduziert die

Tumorentstehung im chemischen jedoch in hormonell induzierten

Hepatokarzinogenese-Modellen Z Gastroenterol 2013 5130 (abstract)

[56] Dombowski F Sailer V Inhibition des Epidermal Growth Factor

Rezeptors in chemisch induzierten praumlneoplastischen Leberherden und

hepatozellulaumlren Karzinomen der Ratte 2010

[57] OrsquoDwyer P J Giantonio BJ Levy DE Kauh JS Fitzgerald B Benson

AB Gefitinib in advanced unresectable hepatocellular carcinoma Results from

the Eastern Cooperative Oncology Grouprsquos Study E1203 Journal of Clinical

2006 414

Tabellenanhang

55

7 Tabellenanhang

Tab 7-1 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Hauptgruppen 1-5

HG1 HG2 HG3 HG4 HG5

Tier 1 234 212 70 304 315

Tier 2 216 282 317 249 324

Tier 3 142 221 184 332 226

Tier 4 306 245 304 287 323

Tier 5 302 205 288 293 273

Tier 6 167 210 306 278 193

Tier 7 291 185 332 271 198

Tier 8 189 215 245 249 201

Tier 9 314 65 234 260

Tier 10 199 268 232

Tier 11 252 291 270

Tier 12 229 169

Tier 13 246

MW 23088 23075 23456 26700 25591

SEM 0795 1070 3487 1108 1505

Test nsa ns

b nsc ns

d

Test lt0001e lt0001

f 0001g lt0001

h lt0001i

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabellenanhang

56

Tab 7-2 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Kontrollgruppen

1-5

KG1 KG2 KG3 KG4 KG5

Tier 1 51 51 47 47 47

Tier 2 47 48 44 48 43

Tier 3 53 48 42 43 43

Tier 4 48 51 61 74 47

Tier 5 57 87 47 44 41

Tier 6 54 47 50 46 40

Tier 7 51 68 51 45 47

Tier 8 52 92 56 49 46

Tier 9 63 63 51 44 47

Tier 10 77 77 48 43 48

Tier 11 50

MW 5530 6320 4973 4830 4490

SEM 0281 0541 0160 0293 0091

Test nsa ns

b nsc 0019

d

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Tabellenanhang

57

Tab 7-3 Gewichtsentwicklung der Hauptgruppen 1-5

HG1 HG2 HG3 HG4 HG5

Tier 1 0938 1045 0841 0942 1057

Tier 2 1092 0938 0870 0894 0950

Tier 3 1075 1070 1435 1077 0967

Tier 4 1089 1039 0696 0960 1004

Tier 5 0988 0984 0693 0763 0958

Tier 6 1187 0949 1004 1041 1033

Tier 7 1044 0988 1220 0874 1306

Tier 8 1039 0964 0984 0949 1016

Tier 9 1038 1221 0957 1209

Tier 10 1063 1039 0935 0946

Tier 11 1020 1934 1192 1030

Tier 12 1007 1266 0770

Tier 13 1063 0618

Tier 14 0935

MW 1056 1009 1081 0984 0983

SEM 0009 0004 0033 0010 0012

Test nsa ns

b nsc ns

d

lt0001e 0001

f lt0001g lt0001

h lt0001i

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabellenanhang

58

Tab 7-4 Gewichtsentwicklung der Kontrollgruppen 1-5

KG1 KG2 KG3 KG4 KG5

Tier 1 1308 1311 2255 1836 1717

Tier 2 1397 1269 1408 1872 1672

Tier 3 1332 1318 1471 1134 1598

Tier 4 1285 1225 1642 1206 1621

Tier 5 1331 1189 1828 1512 1896

Tier 6 1341 1203 1946 1339 1746

Tier 7 1361 0981 1788 1326 1589

Tier 8 1290 1105 1806 1411 1856

Tier 9 1109 1090 1560 1380 1389

Tier 10 1128 1094 1526 1432 1406

Tier 11 1537

MW 1288 1179 1706 1445 1649

SEM 0010 0011 0023 0024 0017

Test 0029a 0025

b 0043c ns

d

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Tabellenanhang

59

Tab 6-5Nebenwirkungen von Gefitinib [47]

Nebenwirkungen nach Systemorganklassen und Haumlufigkeit Stoffwechsel- und Ernaumlhrungsstoumlrungen Sehr haumlufig Anorexie leicht oder

mittelschwer (CTC-Grad 1 oder 2)

Augenerkrankungen Haumlufig Konjunktivitis Blepharitis und

trockene Augen hauptsaumlchlich

leicht (CTC-Grad 1) Gelegentlich Hornhauterosion reversibel und

manchmal verbunden mit

anormalem Wimpernwachstum Keratitis (012 )

Gefaumlszligerkrankungen Haumlufig Haumlmorrhagie wie Nasenbluten

und Haumlmaturie Erkrankungen der Atemwege des Brustraums und Mediastinums

Haumlufig Interstitielle Lungenerkrankung (13 ) oft schwer (CTC-Grad 3-4) uumlber Todesfaumllle wurde

berichtet Erkrankungen des Gastrointestinaltrakts Sehr haumlufig Durchfall hauptsaumlchlich leicht

oder mittelschwer (CTC-Grad 1

oder 2)

Erbrechen hauptsaumlchlich leicht

oder mittelschwer (CTC-Grad 1

oder 2)

Uumlbelkeit hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Stomatitis hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Haumlufig Dehydratation als Folge von

Durchfall Uumlbelkeit Erbrechen

oder Appetitlosigkeit

Mundtrockenheit hauptsaumlchlich

leicht (CTC-Grad 1)

Gelegentlich Pankreatitis gastrointestinale Perforation

Leber- und Gallenerkrankungen Sehr haumlufig Erhoumlhungen der

Alaninaminotransferase

hauptsaumlchlich leicht bis

mittelschwer Haumlufig Erhoumlhungen der

Aspartataminotransferase

hauptsaumlchlich leicht bis

mittelschwer Erhoumlhungen des

Gesamtbilirubins hauptsaumlchlich

leicht bis mittelschwer

Gelegentlich Hepatitis

Tabellenanhang

60

Erkrankungen der Haut und des Unterhautzellgewebes

Sehr haumlufig Hautreaktionen hauptsaumlchlich

leicht bis mittelschwer (CTC-Grad 1 oder 2) pustuloumlser Ausschlag manchmal juckend mit trockener Haut einschlieszliglich Hautfissuren erythematoumls

Haumlufig Nagelstoumlrungen Alopezie

Gelegentlich Allergische Reaktionen unter

anderem Angiooumldem und

Urtikaria Selten Bulloumlse Reaktionen

einschlieszliglich toxisch epidermaler Nekrolyse Stevens-Johnson-Syndrom und Erythema multiforme Kutane Vaskulitis

Erkrankungen der Nieren und Harnwege Haumlufig Asymptomatische Erhoumlhung der Kreatininwerte im Blut Proteinurie Zystitis

Selten Haumlmorrhagische Zystitis Allgemeine Erkrankungen und Beschwerden am Verabreichungsort

Sehr haumlufig Asthenie hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Haumlufig Pyrexie Die Haumlufigkeit von UAWs die mit abnormalen Aumlnderungen eines Laborwerts

zusammenhaumlngen wurde auf Basis der Patienten ermittelt bei denen sich der

entsprechende Laborwert mindestens um 2 oder mehr CTC-Grade (bezogen auf den

basalen Laborwert) geaumlndert hat

Dieses Ereignis kann zusammen mit anderen Formen von

Dehydratisierungserscheinungen auftreten (hauptsaumlchlich Hautreaktionen) die bei

IRESSA beobachtet wurden

Die Gesamthaumlufigkeit der unerwuumlnschten Ereignisse mit allergischen Reaktionen

betrug nach der zusammengefassten Analyse der ISEL- INTEREST- und

IPASS-Studien 15 (36 Patienten) Vierzehn der 36 Patienten wurden aus der

gemeldeten Haumlufigkeit ausgeschlossen da es in den Meldungen Hinweise auf

eine nicht-allergische Aumltiologie gab oder darauf dass die allergische Reaktion

die Folge einer Therapie mit einem anderen Arzneimittel war

Dies schlieszligt einzelne Berichte von Leberversagen ein das in einigen Faumlllen

toumldlich verlief

Abkuumlrzungsverzeichnis

61

8 Abkuumlrzungsverzeichnis

microl Mikroliter

Abb Abbildung

ABC avidin-biotin-complex

AKT aktivierte Protein Kinase B

ATP Adenosintriphosphat

BCLC Bacelona Liver Cancer Clinic

BrdU Bromodesoxyuridin

bzw beziehungsweise

CCF clear cell foci

CIS China integrated score

cm Zentimeter

d der

DAB 33-Diaminobenzidin

dh das heiszligt

DNA Desoxyribonucleic acid

EGF Epidermal Growth Factor

EGF-R EGF-Rezeptor

Fa Firma

FAH foci of altered hepatocytes

g Gramm

GSF glycogen storing foci

h Stunde

HCA Hepatozellulaumlres Adenom

HCC Hepatozellulaumlres Karzinom

HE Haumlmatoxylin- Eosin- Faumlrbung

HG Hauptgruppe

HPLC high performance liquid chromatographie

IGF-1R Insulin-Like Growth Factor Receptor 1

GLUT Glukosetransporter

JAK Januskinase

kg Kilogramm

Abkuumlrzungsverzeichnis

62

KG Kontrollgruppe

MAPK mitogen activated protein kinase

mg Milligramm

ml Milliliter

mm Millimeter

mTOR mechanistic Target of Rapamycin

MW Mittelwert

NaCl Natriumchlorid

NaHCO3 Natriumhydrogencarbonat

NNM N- Nitrosomorpholin

ns nicht signifikant

PAS Periodic acid-Schiff reaction

PDGF-R-β Platet Derived Growth Factor-Rezeptor-β

PEI Perkutane Ethanol- Instillation

PI3K Phosphoinositide 3- Kinase

PST Performance- Status

RAF-Kinase Ras-activated factor-Kinase

Ras Rat sarcoma

RFA Radiofrequenzablation

RNA Ribunuclied acid

SEM Standard error of the mean

STAT Signal Transducers and Activators of Transcription

TACE transarterielle Chemoembolisation

TGF-α Transforming Growth Factor alpha

TRIS Tris(hydroxymethyl)-aminomethan

ua unter anderem

UAW Unerwuumlnschte Arzneimittelwirkung

VEGF-R Vascular Endothelial Growth factor-Rezeptor

vgl vergleiche

zB zum Beispiel

Danksagung

63

9 Danksagung

Besonderer Dank gilt Herrn Professor Dr med F Dombrowski fuumlr die Uumlberlassung

des Themas und die Moumlglichkeit diese Arbeit an seinem Institut durchzufuumlhren Mit

seiner Unterstuumltzung war es moumlglich ein Gerhard- Domagk- Stipendium der Ernst-

Moritz- Arndt- Universitaumlt zu erhalten An dieser Stelle moumlchte ich mich auch

rechtherzlich bei der Stipendienvergabekommission bedanken Meinen Doktoranden-

Kollegen moumlchte ich fuumlr die Bereitschaft danken jederzeit bei der Versorgung der

Ratten und Mithilfe bei den experimentellen Versuchen zur Verfuumlgung zu stehen Der

Tierpflegerin Frau Zimak sowie den medizinisch-technischen Assistenten des Instituts

danke ich fuumlr die Versorgung der Tiere und die Anfertigung der histologischen und

immunhistochemischen Schnitte Nicht zuletzt danke ich Frau Dr F Steinmuumlller und

Frau Dr S Ribback fuumlr die Betreuung und kritische Auseinandersetzung mit meiner

Doktorarbeit

Page 13: Die Inhibition von TGF-a bei der Hepatokarzinogenese nach ... · RFA und transarterielle (Chemo-)Embolisation= TAE/ TACE) zur Verfügung. Da die Diagnose jedoch häufig erst in einem

Einleitung

13

14 Gefitinib

Das niedermolekulare Chinazolinderivat Gefitinib (AstraZeneca Macclesfield UK)

gehoumlrt mit einer Masse von unter 600 Kilodalton zu den sogenannten bdquosmall

moleculesldquo Es wird oral verabreicht und inhibiert selektiv den EGF-R indem es die

nachgeschaltete Signaltransduktion durch die fehlende Autophosphorylierung

unterbindet [36 37 40] Dabei blockiert es die intrazellulaumlre Tyrosinkinase des EGF-R

indem es mit Adenosintriphosphat (ATP) um das katalytische Zentrum der

Bindungsstelle konkurriert [38] Dies ist moumlglich da Gefitinib dem ATP strukturell

aumlhnlich ist Durch die Blockierung der EGF-R-Aktivitaumlt konnte experimentell die HCC-

Entstehung in zirrhotischen Rattenlebern gemindert werden [41] Gefitinib findet

aktuell Anwendung in der Behandlung des nicht kleinzelligen Lungenkarzinoms mit

EGF-R-Uumlberexpression [42]

15 Fragestellung

Meist entstehen humane HCC innerhalb einer Leberzirrhose Jedoch koumlnnen hormonelle

Stimuli wie Oumlstrogene Androgene und Insulin ebenfalls Risikofaktoren fuumlr die

Entstehung hepatozellulaumlrer Tumoren sein ohne dass zuvor eine Leberzirrhose betsteht

[14 43 44]

Meiner experimentellen Arbeit liegt die metabolische (insulinvermittelte)

Hepatokarzinogenese zugrunde Erste Schritte der Krebsentstehung nach der

Inselzelltransplatation sind durch die lokale Insulinwirkung als Wachstumsstimulus

erklaumlrbar Durch das hohe Glukose- und Insulinangebot zeigten die Hepatozyten im

Abstromgebiet der Pankreasinseln eine vermehrte Glykogen- und Fettspeicherung und

schlieszliglich eine erhoumlhte Proliferationsaktivitaumlt

Weiterhin findet sich eine Uumlberexpression von EGF-R und TGF-α in diesen

praumlneoplastischen Herden nach Inselzelltransplantation Die Relevanz dieser

Heraufregulation fuumlr die insulininduzierte Hepatokarzinogenese konnte bisher aber noch

nicht geklaumlrt werden

In dieser Arbeit soll der Frage nachgegangen werden ob durch eine Hemmung des

EGF-R mittels Gefitinib die Entstehung insulininduzierter praumlneoplastischer Leberherde

verringert und die Fortentwicklung zu hepatozellulaumlren Tumoren gehemmt oder

Material und Methode

14

verlangsamt werden kann Da allerdings die Arbeit auf einen Beobachtungszeitraum

von 6 Monaten begrenzt ist wird somit der hauptsaumlchlich der Effekt auf die Initiation

und Promotion der Karzinogenese untersucht

2 Material und Methode

21 Die Versuchstiere und ihre Haltung

Als Versuchstiere dienten maumlnnliche Lewis-Ratten mit einem Koumlrpergewicht zwischen

180 und 220g welche von Harlan Winkelmann (Borchen Deutschland) bezogen

wurden Die Ratten wurden jeweils zu zweit in einem Kaumlfig (Makrolon Typ 3 Ebeco)

bei einer Zimmertemperatur von 20-22⁰ C und einem Tag-Nacht-Rhythmus von 12

Stunden gehalten Die Tiere hatten freien Zugang zu Futter und Leitungswasser

Die dieser Arbeit zu Grunde liegenden tierexperimentellen Untersuchungen wurden

beim Landesamt fuumlr Landwirtschaft Lebensmittelsicherheit und Fischerei

Mecklenburg-Vorpommern beantragt und von dieser gemaumlszlig sect 8 Abs 1 des

Tierschutzgesetzes genehmigt Die Durchfuumlhrung der hierzu erforderlichen Eingriffe

wurde mir gemaumlszlig sect 9 Abs 1 Satz 4 des Tierschutzgesetzes behoumlrdlich genehmigt

22 Versuchsgruppen (s auch Tab 1)

Hauptgruppe 1 8 maumlnnliche Ratten die einen Diabetes mellitus durch

Streptozotocininjektion entwickelt haben und denen portal-

embolisch Pankreasinseln transplantiert wurden In dieser

Gruppe erfolgte keine Gefitinibgabe Die Toumltung erfolgte nach 3

Wochen

Hauptgruppe 2 12 maumlnnliche Ratten die einen Diabetes mellitus durch

Streptozotocininjektion entwickelt haben und denen portal-

embolisch Pankreasinseln transplantiert wurden Diese Gruppe

erhielt zwei Wochen vor dem geplanten Toumltungszeitpunkt

Gefitinib taumlglich oral Die Toumltung erfolgte nach 3 Wochen

Hauptgruppe 3 10 maumlnnliche Ratten die einen Diabetes mellitus durch

Streptozotocininjektion entwickelt haben und denen portal-

Material und Methode

15

embolisch Pankreasinseln transplantiert wurden In dieser

Gruppe erfolgte keine Gefitinibgabe Die Toumltung erfolgte nach 6

Monaten

Hauptgruppe 4 14 maumlnnliche Ratten die einen Diabetes mellitus durch

Streptozotocininjektion entwickelt haben und denen portal-

embolisch Pankreasinseln transplantiert wurden Diese Gruppe

erhielt zwei Wochen vor dem geplanten Toumltungszeitpunkt

Gefitinib taumlglich oral Die Toumltung erfolgte nach 6 Monaten

Hauptgruppe 5 12 maumlnnliche Ratten die einen Diabetes mellitus durch

Streptozotocininjektion entwickelt haben und denen portal-

embolisch Pankreasinseln transplantiert wurden Diese Gruppe

erhielt drei Monate vor dem geplanten Toumltungszeitpunkt

Gefitinib taumlglich oral Die Toumltung erfolgte nach 6 Monaten

Kontrollgruppe 1 10 maumlnnliche Ratten die keinen Diabetes mellitus haben und

nicht transplantiert wurden In dieser Gruppe erfolgte keine

Gefitinibgabe Die Toumltung erfolgte nach 3 Wochen

Kontrollgruppe 2 10 maumlnnliche Ratten die keinen Diabetes mellitus haben und

nicht transplantiert wurden Diese Gruppe erhielt zwei Wochen

vor dem geplanten Toumltungszeitpunkt Gefitinib taumlglich oral

appliziert Die Toumltung erfolgte nach 3 Wochen

Kontrollgruppe 3 11 maumlnnliche Ratten die keinen Diabetes mellitus haben und

nicht transplantiert wurden In dieser Gruppe erfolgte keine

Gefitinibgabe Die Toumltung erfolgte nach 6 Monaten

Kontrollgruppe 4 10 maumlnnliche Ratten die keinen Diabetes mellitus haben und

nicht transplantiert wurden Diese Gruppe erhielt zwei Wochen

vor dem geplanten Toumltungszeitpunkt Gefitinib taumlglich oral

appliziert Die Toumltung erfolgte nach 6 Monaten

Kontrollgruppe 5 10 maumlnnliche Ratten die keinen Diabetes mellitus haben und

nicht transplantiert wurden Diese Gruppe erhielt drei Monate

vor dem geplanten Toumltungszeitpunkt Gefitinib taumlglich oral

appliziert Die Toumltung erfolgte nach 6 Monaten

Material und Methode

16

Tabelle 1 Schematische Darstellung des Versuchsaufbaus der Haupt- und

Kontrollgruppen

Wochen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

Hauptgruppe 1

Hauptgruppe 2

Hauptgruppe 3

Hauptgruppe 4

Hauptgruppe 5

Kontrollgruppe 1

Kontrollgruppe 2

Kontrollgruppe 3

Kontrollgruppe 4

Kontrollgruppe 5

Gefitinib fuumlr 2 Wochen 20mgkg 3 Monate 10mgkg

23 Applikation von Gefitinib

Uumlber zwei Wochen wurde per Schlundsonde Gefitinib in einer Dosierung von 20mgkg

Koumlrpergewicht oral gegeben Durch die bei den Versuchstieren beobachtete Toxizitaumlt

wurde die Dosierung ab einer Applikationsdauer von 3 Monaten entsprechend

angepasst (10mgkg Koumlrpergewicht)

24 Streptozotocingabe und Blutglukosemessung

Streptozotocin wurde einmalig gewichtsadaptiert mit einer Dosis von 80mg kg

Koumlrpergewicht subcutan injiziert Die erste Blutglukosemessung erfolgte am dritten Tag

nach der Streptozotocingabe und wurde mit dem Messgeraumlt und Teststreifen von

ACCU-CHEKreg durchgefuumlhrt Ab einem Wert von 167 mmolL bzw 300mgdL

Glukose galten die Ratten als hyperglykaumlmisch und diabetisch Wurde dieser

Schwellenwert nicht erreicht wurden die Ratten vom Experiment ausgeschlossen Die

Blutentnahme erfolgte aus der Schwanzspitze der Tiere Weitere Blutglukose- und

Gewichtsbestimmungen erfolgten am Tag der Transplantation sowie am ersten dritten

und achten postoperativen Tag danach monatlich

Material und Methode

17

25 Inseltransplantation

251 Praumlparation der Pankreasinseln

Die Pankreasinseln wurden aus gesunden Spendertieren der gleichen Zuchtlinie

gewonnen Diese Tiere wurden mit einem Gemisch aus Ketamin (100mgkg

Koumlrpergewicht) und Xylazin (4mgkg Koumlrpergewicht) nach intraperitonealer

Applikation narkotisiert Nach der Eroumlffnung des Abdomens wurde das Darmgekroumlse

seitlich verlagert Die freigelegte Aorta abdominalis wurde mit einer Kanuumlle (07mm)

punktiert und mit einem Gemisch aus isotoner Kochsalz (NaCl)- Loumlsung (09ig) und

Neutralrot (100mgL) retrograd mit ca 150- 200ml perfundiert Die Vena cava inferior

wurde zur Herstellung eines offenen Kreislaufs eroumlffnet Waumlhrend des Spuumllvorgangs

faumlrbte sich das Pankreas rosa und die Pankreasinseln intensiv rot an Somit konnte man

das Gewebe gezielt explantieren Das Pankreasgewebe von drei Spendertieren wurde in

Hanksloumlsung (pH 72 Hanksrsquo Balanced Salt Solution ohne NaHCO3 mit Phenolrot 10

pH 72 Biochrom AG) gesammelt und anschlieszligend mit Scherenschlaumlgen

zerkleinert Nach der Praumlparation wurde das Gewebe zusammen mit 5ml Hanksloumlsung

21mg Albumin und 45mg Kollagenase im Waumlrmeschrank auf einem Magnetruumlhrer bei

etwa 365⁰C fuumlr ca zehn Minuten verdaut Der genaue Zeitpunkt der Beendigung wurde

nach visueller Pruumlfung des Homogenisats festgelegt Im Anschluss daran wurde das

Gemisch in Zentrifugenroumlhrchen aufgeteilt die mit eiskalter Hanksloumlsung gefuumlllt waren

um die Kollagenaseaktivitaumlt zu stoppen und kraumlftig durchmischt Nach der

Sedimentation wurde der Uumlberstand abpipettiert und verworfen das Sediment mit

frischer Hanksloumlsung aufgefuumlllt und wiederum durchmischt Dieser Waschvorgang

wurde mindestens viermal wiederholt um die Kollagenase und die Zellfragmente zu

entfernen Somit wurden die durch das Neutralrot angefaumlrbten Pankreasinseln vom

restlichen Pankreasgewebe getrennt Unter dem Stereomikroskop wurden die

kirschroten Inseln mit Hilfe von Glaspipetten aufgesammelt und in einem separaten mit

Hanksloumlsung gefuumlllten Reagenzglas kollektiert Pro Tier wurden 400 bis 450

Pankreasinseln gesammelt und mit 05ml Hanksloumlsung in einer Spritze aufgeschwemmt

und transplantiert

Material und Methode

18

252 Intrahepatische Transplantation

Kurz vor der geplanten Transplantation wurde das Gewicht und die

Blutglukosekonzentration der Tiere bestimmt Um eine ausreichende Narkose zu

erlangen wurde den Tieren gewichtsadaptiert ein Gemisch aus Ketamin (80mgkg

Koumlrpergewicht) und Xylazin (4mgkg Koumlrpergewicht) intraperitoneal appliziert Nach

der Rasur des Operationsfeldes wurden die Tiere auf einen Operationstisch fuumlr Ratten

fixiert und das Operationsfeld mit 90igem Alkohol desinfiziert Die Laparatomie

erfolgte vom Sternum bis zur Linea alba Insgesamt wurde das Abdomen auf einer

Strecke von drei Zentimetern eroumlffnet und mit einem Lochtuch abgedeckt Das

Darmkonvolut wurde nach extraabdominal verlagert und mit einer warmen NaCl-

getraumlnkten Kompresse vor dem Austrocknen geschuumltzt Die Vena portae wurde

dargestellt und der Ast der den linken Leberlappen und die linke Haumllfte des

Mittellappens versorgt wurde kurzzeitig mit einer Gefaumlszligklemme abgeklemmt Die

zuvor gewonnenen Pankreasinseln wurden in einer 1ml Tuberkulinspritze zusammen

mit 05ml Hanksloumlsung aufgezogen die mit einer 05mm durchmessenden Kanuumlle

versehen war Damit wurde die Pfortader punktiert und die Loumlsung in den rechten Teil

der Leber (dh in den rechten Leberlappen in die rechte Haumllfte des Mittellappens in

den Processus caudatus und die Processus papillares) geschwemmt Die linke

Leberhaumllfte also der linke Leberlappen und die linke Haumllfte des Mittellappens blieben

frei von Transplantaten Die Gefaumlszligklemme wurde sofort nach der Transplantation

entfernt sodass die Abklemmzeit nicht mehr als 1 Minute betrug Nach Entfernen der

Punktionskanuumlle erfolgte die manuelle Druckkompression der Vena portae fuumlr ca zwei

bis drei Minuten um die Blutung zu stillen und im Anschluss das Entfernen der

Kompresse und das Reponieren des Darmkonvoluts Die Bauchdecke wurde mit einer

fortlaufenden Naht verschlossen und die Haut anschlieszligend geklammert Am Ende

erfolgte erneut eine Desinfektion der Wunde Postoperativ wurden die Tiere bis zum

Erwachen beobachtet Insgesamt dauerte die Narkose nicht laumlnger als 20 Minuten

Material und Methode

19

26 Praumlparation der Lebern

261 Markierung proliferierender Zellen

Die Bromdesoxyuridin (BrdU)-Applikation erfolgte bei der Haumllfte der Tiere einer

Gruppe eine Stunde vor dem Toumlten Dazu wurde 20mg BrdU in 2ml Kochsalz aufgeloumlst

und jeweils 1ml intraperitoneal und subkutan injiziert Um laumlngerfristige

Proliferationssteigerungen erkennen zu koumlnnen wurde der anderen Haumllfte der Tiere

BrdU mittels einer osmotischen Minipumpe uumlber einen Zeitraum von sieben Tagen vor

dem Toumltungszeitpunkt appliziert Dazu wurde die doppelte Dosis ebenfalls in 2ml

Kochsalzloumlsung aufgeloumlst und in die Pumpen gespritzt die ihren Inhalt gleichmaumlszligig an

die Umgebung abgaben sodass sich eine Tagesdosis von 572mg ergab Diese Pumpen

wurden den mit Ether-betaumlubten Ratten subkutan zwischen den Schulterblaumlttern

implantiert und der Hautschnitt mit Klammern versorgt BrdU wird von den

proliferierenden Zellen aufgenommen und in die neu synthetisierte DNA eingebaut Der

immunhistochemische Nachweis von BrdU erfolgt dann mit Hilfe eines

Primaumlrantikoumlrpers (s 271)

262 Probengewinnung und Gewebspraumlparation

Die Tiere wurden mit einer Uumlberdosis Ketamin (100mg kg Koumlrpergewicht) und

Xylazin (4mgkg Koumlrpergewicht) narkotisiert Das Abdomen wurde durch eine mediane

Laparotomie eroumlffnet und die Aorta abdominalis nach extraabdomineller Verlagerung

des Darmkonvoluts dargestellt Diese wurde mit einer Flexuumlle (22G) kanuumlliert Dadurch

konnten 5ml Blut in einer 5ml Spritze abgezogen werden Das Blut wurde zur

Serumgewinnung fuumlr 10 Minuten in einem Gerinnungsroumlhrchen zentrifugiert Das

Serumroumlhrchen wurde in einem Behaumllter mit fluumlssigem Stickstoff tiefgefroren und bei

-80⁰C gelagert Die liegende Flexuumlle wurde mit Klemmen in der Aorta abdominalis

fixiert Danach wurde der Blutkreislauf mit 200ml Spuumllloumlsung (Ringerloumlsung 4

Dextran 05 Procain pH 74) gespuumllt um das Blut aus den Gefaumlszligen zu entfernen

Dabei wurde ein offener Kreislauf geschaffen in dem die Vena cava inferior unterhalb

des Zwerchfells mit einer spitzen Schere durchtrennt wurde

Material und Methode

20

Nach Abklemmen der zufuumlhrenden Gefaumlszlige wurde der Mittellappen der Leber abgesetzt

und in einen linken und rechten Anteil getrennt Beide Mittellappenstuumlcke wurden in

2mm breite Stuumlcke geschnitten auf entsprechend gekennzeichnetes Filterpapier

gegeben und uumlber Methylbutan in fluumlssigem Stickstoff kryokonserviert Die rechte

Niere wurde nach dem Abklemmen der zufuumlhrenden Gefaumlszlige halbiert und ebenfalls in

Methylbutan eingefroren Die Lagerung der beiden Gewebe erfolgte bei -80⁰C

Im Anschluss wurde die Spuumllloumlsung durch eine Fixierloumlsung (3 Paraformaldehyd

05 Glutaraldehyd 4 Dextran) ersetzt Nach etwa 5 Minuten war eine gleichmaumlszligige

Perfusionsfixation erreicht sodass auch das restliche Lebergewebe sowie Schilddruumlse

linke Niere ein etwa 2cm langes Duumlnndarmsegment Gehirn und Hypophyse in Nachfix

(3 Paraformaldehyd) aufbewahrt werden konnte Herz Lunge Pankreas Milz und

Hoden wurden in 4igem Formaldehyd konserviert Der Zuschnitt der entnommenen

Organe erfolgte nach einer weiteren mindestens 24 stuumlndigen Fixierung Die gewonnene

Organe in einer aufsteigenden Alkoholreihe entwaumlssert und dann in Paraffin eingebettet

Von den Paraffinbloumlcken wurden 1-2microm dicke Serien der Lebern gefertigt

27 Morphologische Untersuchungen

Die transplantierten Pankreasinseln konnten mikroskopisch vom umgebenen

Lebergewebe sehr gut abgegrenzt werden Wie auch schon in der Abbildung 1

beschrieben fanden wir die Inseln innerhalb kleiner Pfortaderaumlste in der Mitte eines

Leberazinus (siehe auch Abb 9 A) Neben den Standardfaumlrbungen Haumlmatoxylin und

Eosin und der Periodsaumlure- Schiff- Reaktion wurden zusaumltzliche immunhistochemische

Reaktionen durchgefuumlhrt

Material und Methode

21

271 Protokolle der Immunhistochemie (BrdU)

- Paraffinschnitte 2microm Trocknung uumlber Nacht bei 60 Grad

- Antikoumlrper BrdU verduumlnnt mit Antikoumlrper- Verduumlnnungsloumlsung Fa Leica

(REFAR9352) HPLC minimum 99HPLC Sigma

ABC-Methode

1 Kochen des entparaffinierten Schnittes in Citratpuffer (Merck Darmstadt) (pH6)

im Schnellkochtopf uumlber 45 Minuten

2 Andauung durch 01ige Protease (Sigma Hamburg) 10 Minuten 37degC

3 Waschung mit TRIS-Puffer (Merck Darmstadt)

4 Kochen des Schnittes bei 70degC fuumlr 60 Minuten in 95igem Formamid (Roth

Karlsruhe)

5 Waschung mit TRIS-Puffer

6 Inkubation in 3iger Wasserstoffperoxidloumlsung (DAKO Hamburg) 30

Minuten

7 Inkubation in 20iger Schweinenormalserum (DAKO Hamburg) verduumlnnt mit

TRIS-Puffer

8 Inkubation mit dem gegen BrdU gerichteten Primaumlrantikoumlrper (150 Verduumlnnung

mit Antibody-Diluent beides DAKO Hamburg) uumlber Nacht

9 Weiterbehandlung mit LSAB+ Kits (DAKO Hamburg)

10 Waschung mit TRIS-Puffer

11 Inkubation mit biotinylierten Sekundaumlrantikoumlrpern (biotinylierter antiMaus IgG

DAKO LSAB+ Kit Peroxydase)

12 Waschung mit TRIS-Puffer

13 Zugabe von Streptavidin Peroxydase fuumlr 30 Minuten

14 Waschung mit TRIS-Puffer

15 Inkubation mit dem Farbstoff 10 Minuten

16 Unterbrechung der Reaktion durch vorsichtige Spuumllung mit Aqua destillata

17 PAS- bzw HE-Faumlrbung

18 Eindeckung (mit Roti Histokit Fa Rote)

Material und Methode

22

272 Protokolle der Immunhistochemie (TGF-α)

- Paraffinschnitte 2microm Trocknung uumlber Nacht bei 60 Grad

- Antikoumlrper TGFa Fa Calbiochem Konzentration 1100 verduumlnnt mit

Antikoumlrper-Verduumlnnungsloumlsung Fa Leica (REFAR9352)

Bearbeitung

1 Entparaffinierung uumlber Automaten mit Bond Dewax Solution (REF 35606)

2 Hitzevorbehandlung im Automaten pH 60

3 Peroxidase Blocking (im Nachweissystem REF DS9800) bdquoPolymer Refine

DABldquo dFaLeica) fuumlr 10 Minuten

4 Inkubation mit Primaumlr-AK fuumlr 60 Minuten

5 Post Primary (im Nachweissystem dFaLeica) fuumlr 10min

6 Polymer (Nachweissystem) 30 Minuten

7 DAB (33-Diaminobenzidin) Nachweissystem 20 Minuten

8 Gegenfaumlrbung mit Haumlmalaun (Nachweissystem) 8 min

9 Entwaumlssern in aufsteigender Alkoholreihe gefolgt von Xylol

10 Eindecken mit Roti-Histokit (FaRoth)

Material und Methode

23

273 Protokolle der Immunhistochemie (EGF-R)

- Paraffinschnitte 2microm Trocknung uumlber Nacht bei 60 Grad

- Antikoumlrper EGFR Fa Leica Konzentration 150 verduumlnnt mit Antikoumlrper-

Verduumlnnungsloumlsung Fa Leica (REFAR9352)

Bearbeitung

1 Bearbeitung im Vollautomat der Fa Leica bdquoBOND Max

2 Entparaffinierung uumlber Automaten mit Bond Dewax Solution (REF 35606)

3 Hitzevorbehandlung im Automaten pH 90

4 Peroxidase Blocking (im Nachweissystem REF DS9800) bdquoPolymer Refine

DABldquo d Fa Leica) fuumlr 10 Minuten

5 Inkubation mit Primaumlr-AK fuumlr 60 Minuten

6 Post Primary (im Nachweissystem d Fa Leica) fuumlr 10 Minuten

7 Polymer (Nachweissystem) 30 Minuten

8 DAB (33-Diaminobenzidin) Nachweissystem 20 Minuten

9 Gegenfaumlrbung mit Haumlmalaun (Nachweissystem) 8 min

10 Entwaumlssern in aufsteigender Alkoholreihe gefolgt von Xylol

11 Eindecken mit Roti-Histokit (Fa Roth)

Material und Methode

24

274 Protokolle der Immunhistochemie (Insulin)

- Paraffinschnitte 2microm Trocknung uumlber Nacht bei 60 Grad

- Antikoumlrper Insulin (Fa Leica Menarini Konzentration 1300 verduumlnnt mit

Antikoumlrper- Verduumlnnungsloumlsung Fa Leica (REFAR9352)

- Vollautomat der Fa Leica bdquoBOND Maxldquo

Bearbeitung

1 Entparaffinierung uumlber Automaten mit Bond Dewax Solution (REF 35606)

2 Peroxidase Blocking (im Nachweissystem REF DS9800) bdquoPolymer Refine

DABldquo d Fa Leica) fuumlr 5 min

3 Inkubation mit Primaumlr-AK fuumlr 18 Minuten

4 Post Primary (im Nachweissystem dFaLeica) fuumlr 7 Minuten

5 Polymer (Nachweissystem) 8 min

6 DAB (33-Diaminobenzidin) Nachweissystem 7 Minuten

7 Gegenfaumlrbung mit Haumlmalaun (Nachweissystem) 2 Minuten

8 Entwaumlssern in aufsteigender Alkoholreihe gefolgt von Xylol

9 Eindecken mit Roti-Histokit (Fa Roth)

Material und Methode

25

28 Proliferationsaktivitaumlt

Die morphometrische Auszaumlhlung der Proliferationsaktivitaumlt erfolgte mit dem

Mikroskop (Nikon ECLIPSE Ni) einer Kamera (Nikon digital sight ds-2Mv) dem

Softwareprogramm (Nis- Elements imaging software BR) und einem Gitternetz

(Methode nach Weibel) [45]

Mit Hilfe des BrdU- Labeling-Index (BrdU-LI) konnte die Proliferationsaktivitaumlt der

verschiedenen Versuchsgruppen verglichen werden da dieser den Anteil BrdU-

positiver Hepatozytenkerne in Prozent angibt (vergleiche Abb 8) Er wurde bei den

Tieren der Hauptgruppen 1-5 sowie der Kontrollgruppen 1-5 die uumlber 7 Tage BrdU

uumlber eine osmotische Pumpe (Fa Alzet Modell 2ML1) erhielten bestimmt Gezaumlhlt

wurden die Hepatozytenkerne in den praumlneoplastischen Herden (nur Versuchsgruppen)

und im Normalgewebe (je 2000 Hepatozytenkerne pro Tier der Versuchs- und

Kontrollgruppen)

29 Statistische Auswertung

Die Haupt- und Kontrollgruppen wurden hinsichtlich der Gewichtsentwicklung und

Blutzuckerwerte verglichen Zudem erfolgte ein intraindividueller Vergleich (gepaart)

der Proliferationsaktiviaumlt der Herde und des Normalgewebes in den Hauptgruppen und

der interindividuelle Vergleich (ungepaart) mit dem Normalgewebe der

Kontrollgruppen Es wurde jeweils der Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test (Microsoft

Excel 2003 Redmond USA) verwendet Unterschiede wurden als signifikant

akzeptiert falls die Irrtumswahrscheinlichkeit p unter 005 lag

Ergebnisse

26

3 Ergebnisse

31 Gewichtsentwicklung

In allen Hauptgruppen konnte nach der Transplantation eine Gewichtsreduktion

nachgewiesen werden Im Durchschnitt kam es zu einer initialen Abnahme von 172

Im Verlauf kam es zu einer Erholung der Tiere mit einer Gewichtszunahme um

durchschnittlich 042 Die Hauptgruppen 1 (3 Wochen) und 3 (6 Monate) jeweils

ohne Gefitinib zeigten dies am deutlichsten (49 Gewichtsabnahme innerhalb einer

Woche nach Transplantation) Die Hauptgruppe 1 gewann danach das 106fache und die

Hauptgruppe 3 das 108fache an Gewicht Statistisch signifikante Unterschiede lieszligen

sich zwischen den jeweiligen Haupt- und Kontrollgruppen feststellen (Tab 2 und

Abb5) Hier sahen wir bei den transplantierten diabetischen Tieren der Hauptgruppen

insgesamt einen kleineren Gewichtszuwachs als bei den Kontrolltieren

In den Kontrollgruppen hingegen konnte man eine stete Gewichtszunahme beobachten

(Tab 3 und Abb 6) Durchschnittlich kam es zu einem Gewichtszuwachs bis zum

15fachen Die Unterschiede zwischen den Kontrollgruppen 1 (3 Wochen) und 2 (3

Wochen 2 Wochen Gefitinib) zeigte einen statistisch signifikanten Unterschied Im

Durchschnitt nahm die Kontrollgruppe 1 das 129fache und die Kontrollgruppe 2 das

118fache zu

Einen signifikanten Unterschied konnten wir ebenfalls in den Gruppen 3 (6 Monate)

und 4 (6 Monate 2 Wochen Gefitinib) sowie 4 (6 Monate 2 Wochen Gefitinib) und 5

(6Monate 3 Monate Gefitinib) beobachten In der Kontrollgruppe 3 verzeichneten wir

den groumlszligten Gewichtszuwachs (171fache) Die Kontrollgruppe 4 (145fache) nahm

weniger zu als die Kontrollgruppe 5 (165fache) zu

Ergebnisse

27

Tabelle 2 Gewichtsentwicklung der Hauptgruppen 1-5

HG1 (n=8) HG2 (n=12) HG3 (n=11) HG4 (n=13) HG5 (n=14)

MW 1056 1009 1081 0984 0983

SEM 0009 0004 0033 0010 0012

Test nsa ns

b ns

c ns

d

lt 0001e 0001

f lt 0001

g lt 0001

h lt 0001

i

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM Standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (plt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabelle 3 Gewichtsentwicklung der Kontrollgruppen 1-5

KG1 (n=10) KG2 (n=10) KG3 (n=11) KG4 (n=10) KG5 (n=10)

MW 1288 1179 1706 1445 1649

SEM 0010 0011 0023 0024 0017

Test 0029a 0025

b 0043

c ns

d

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM Standard error of the mean ns nicht signifikant KG Kontrollgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (plt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Ergebnisse

28

Startpunkte Gefitinibgabe

Abbildung 5 Gewichtsentwicklung der Hauptgruppen

In den Hauptgruppen verzeichneten wir eine voruumlbergehende Gewichtsabnahme nach der

Transplantation Nach Erholung konnten wir eine leichte Gewichtszunahme beobachten

Startpunkte Gefitinibgabe

Abbildung 6 Gewichtsentwicklung der Kontrollgruppen

In den Kontrollgruppen konnten wir eine stete Gewichtszunahme verzeichnen (ca das 15-fache vom

Startgewicht)

Ergebnisse

29

32 Blutglukosedaten

Nach erfolgreicher Streptozotocingabe stiegen die Blutglukosewerte aller

Hauptgruppentiere auf Werte uumlber 167 mmolL bzw 300mgL In allen Gruppen lagen

die Durchschnittswerte post transplantationem zwischen 160 mmolL und 276mmolL

waumlhrend des gesamten Versuches Am Toumltungstag lag der Blutzucker durchschnittlich

bei 243mmolL Der nach der Transplantation nachgewiesene Blutglukoseabfall war in

allen Hauptgruppen zu verzeichnen (im Durchschnitt 123) Im Verlauf stiegen die

Werte konsekutiv wieder an Signifikante Unterschiede gab es nicht Verglichen mit den

normoglykaumlmen Kontrollgruppen war ein signifikanter Unterschied zu den

Hauptgruppentieren auf Grund der diabetischen Stoffwechsellage zu ermitteln (Tab 4

Abb 7)

In den Kontrollgruppen lag der Durchschnittswert aller Blutglukosewerte bei

54mmolL (plusmn 09mmolL) Blutzuckerschwankungen als Folge der Gefitinibgabe

konnten nicht nachgewiesen werden Ein signifikanter Unterschied ergab sich zwischen

den Kontrollgruppen 3 (6 Monate) welche einen Blutzuckerwert um 497mmoll hatten

und 5 (6 Monate 3 Monate Gefitinib) welchen einen Blutzuckerwert um 449mmoll

hatten (Tab 5 Abb 8)

Tabelle 4 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Hauptgruppen 1-5

HG1 (n=8) HG2 (n=12) HG3 (n=11) HG4 (n=13) HG5 (n=14)

MW 23088 23075 23456 26700 25591

SEM 0795 1070 3487 1108 1505

Test nsa ns

b ns

c ns

d

Test lt0001e lt0001

f 0001

g lt0001

h lt0001

i

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM Standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

Ergebnisse

30

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabelle 5 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Kontrollgruppen 1-5

KG1 (n=10) KG2 (n=10) KG3 (n=11) KG4 (n=10) KG5(n=10)

MW 5530 6320 4973 4830 4490

SEM 0281 0541 0160 0293 0091

Test nsa ns

b ns

c 0019

d

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM Standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Ergebnisse

31

Startpunkte Gefitinibgabe

Abbildung 7 Blutglukoseentwicklung der Hauptgruppen

Post transplantationem kam es in allen Gruppen zu einem Blutglukoseabfall Im Verlauf stiegen die

Werte konsekutiv wieder an

Startpunkte Gefitinibgabe

Abbildung 8 Blutglukoseentwicklung der Kontrollgruppen

Die Blutglukosewerte der nicht transplantierten Tiere lagen im Durchschnitt bei 54mmolL (plusmn

09mmolL) Blutzuckerschwankungen als Folge der Gefitinibgabe konnten nicht nachgewiesen werden

Ergebnisse

32

33 Praumlneoplastische Leberherde

Nach erfolgreicher Transplantation der Pankreasinseln entstanden bei allen

Hauptgruppen im Abstromgebiet der Inseln klarzellige Veraumlnderungen der Hepatozyten

in den Azinuszonen 1 und 2 (s Abb 9) Diese Foci of alterated hepatocytes zeigten wie

in den vorangegangenen Experimenten eine vermehrte Glykogenspeicherung welche

mit Hilfe der PAS- Reaktion verdeutlicht werden kann (s Abb 10) Des weiteren fand

sich in den Glykogenspeicherherden eine Uumlberexpression des EGF-R und von TGFα im

Vergleich zum extrafokalen Lebergewebe (Abb 13 und 14)

34 Proliferationsaktivitaumlt

Die Proliferationsaktivitaumlt der einzelnen Gruppen wurde anhand des BrdU-Labeling-

Index bestimmt Ein Vergleich der Indices erfolgte intra- und interindividuell (Tabellen

6 bis 8) Die Proliferation betrug im Normalgewebe der Hauptgruppe 1 (3 Wochen) im

Durchschnitt 35 plusmn 0764 In der Hauptgruppe 2 (3 Wochen 2 Wochen Gefitinib) war

sie deutlich geringer und lag bei 125 plusmn 0256

Die Proliferationsaktivitaumlt in den praumlneoplastischen Herden wurde nach 2 Wochen

Gefitinibgabe halbiert (HG 1 vs HG2 107 plusmn 0996 vs 57 plusmn 049) Im

intraindividuellen Vergleich der Hauptgruppe 2 war die Proliferationsaktivitaumlt der

Herde im Vergleich zum Normalgewebe um etwa das 3-fache erhoumlht (Herde vs

Normalgewebe 574 plusmn 049 vs 125 plusmn 026)

Im Normalgewebe der Hauptgruppen 3-5 (vgl Tab7 6 Monate 6 Monate 2 Wochen

Gefitinib 6 Monate 3 Monate Gefitinib) war die Proliferation im Mittel jeweils

geringer als in den Herden (12 plusmn 0075 06 plusmn 0031 und 07 plusmn 0036 vs 61 plusmn

0437 23 plusmn 0131 und 35 plusmn 0223) Dieser Unterschied war in allen drei Gruppen

signifikant Des Weiteren ergab sich ein signifikanter Unterschied zwischen den

Hauptgruppen 3 und 4 Die Proliferationsaktivitaumlt war in der HG 4 (also nach 2-

woumlchiger Gefitinibgabe im Vergleich zur HG 3 (ohne Gefitinibgabe) sowohl im Herd-

als auch im Normalgewebe etwa halbiert (Normalgewebe HG 3 vs HG 4 12 plusmn 0075

vs 06 plusmn 0031 Herdgewebe HG 3 vs HG 4 61 plusmn0437 vs 23 plusmn 0131)

Ergebnisse

33

Bei den Kontrollgruppen 1-4 zeigten sich im Vergleich zum Normalgewebe der

Hauptgruppen erhoumlhte Proliferationsaktivitaumlten im Lebergewebe in den Gruppen 1

(44 plusmn 0595 3 Wochen) und 2 (29 plusmn 0441 3 Wochen 2 Wochen Gefitinib) Diese

waren bei den 6- Monats- Kontrolltieren geringer (KG 345 15 plusmn 0097 06 plusmn

016 09 plusmn 006) Verglichen mit dem Normalgewebe der Hauptgruppen waren die

Proliferationsaktivitaumlten der Kontrolltiere bis auf KG 4 (6 Monate) erhoumlht

Tabelle 6 BrdU-Labeling-Index der Hauptgruppen 1-2

HG1 HG2

Normalgewebe Herde Normalgewebe Herde

Tier 1 35 165 255 604

Tier 2 775 856 065 429

Tier 3 085 771 155 839

Tier 4 18 1004 025 422

MW 3475 10703 1250 5735

SEM 0764 0996 0256 0490

Test(a) 0030 0011

Test(b) nsa ns

b

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

Test(a)

Vergleich zwischen Normalgewebe und Herde der jeweiligen Hauptgruppe

Test(b)

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2 (Normalgewebe)

b Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2 (Herde)

Ergebnisse

34

Tabelle 7 BrdU-Labeling-Index der Hauptgruppen 3-5

HG3 HG4 HG5

Normalgewebe Herde Normalgewebe Herde Normalgewebe Herde

Tier 1 07 293 055 168 06 442

Tier 2 135 83 04 14 08 335

Tier 3 09 478 08 288 065 315

Tier 4 165 683 045 333 1 126

Tier 5 125 748 055 264 045 515

Tier 6 085 169 095 394

MW 1170 6064 0600 2270 0742 3545

SE 0075 0437 0031 0131 0036 0223

Test(a) 0004 0004 0006

Test(b) 0023a 0015

b ns

c ns

d ns

e ns

f

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

Test(a)

Vergleich zwischen Normalgewebe und Herde der jeweiligen Hauptgruppe

Test(b)

a Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4 (Normalgewebe)

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4 (Herde)

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5 (Normalgewebe)

d Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5 (Herde)

e Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5 (Normalgewebe)

f Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5 (Herde)

Ergebnisse

35

Tabelle 8 BrdU-Labeling-Index der Kontrollgruppen 1-5

KG 1 KG 2 KG 3 KG 4 KG 5

Tier 1 71 165 114 054 069

Tier 2 285 38 216 073 079

Tier 3 26 5 186 087 116

Tier 4 815 13 117 049 059

Tier 5 15 113 034 128

MW 4440 2938 1492 0594 0902

SEM 0595 0441 0097 0160 0060

Test(a) ns a 0011

b ns

c ns

d

Test(b) 0044 ns 0008 0003 0004

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

Test(a)

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Test(b)

Vergleich zwischen den jeweiligen Haupt- und Kontrollgruppen

Ergebnisse

36

35 Abbildungen

Abb 9 Immunhistochemische Darstellung von Insulin in den transplantierten

Pankreasinseln

Vitale angewachsene Pankreasinseln in einem Pfortaderast eines Portaltraktes nach intraportaler

Transplantation und umgebene klarzellige Veraumlnderungen der Hepatozyten im Abstromgebiet Mit dem

Antikoumlrper gegen Insulin lassen sich szlig-Zellen der transplantierten Inseln nachweisen deren Zytoplasma

spezifisch angefaumlrbt wird (Laumlnge der unteren Bildkante A761 microm B 435microm)

A

B

Ergebnisse

37

Abb 10 Glykogenspeicherherd (6 Mon nach Transplantation) in der PAS-

Reaktion

Leberherd 6 Monate nach Transplantation mit typischen Lebergewebsveraumlnderungen (in der unteren

Abbildung vergroumlszligert) Praumlneoplastische hepatozellulaumlre Laumlsionen sogenannte foci of altered

hepatocytes (FAH) mit vermehrter Glykogenspeicherung im Vergleich zum umgebenen Lebergewebe

dargestellt in der PAS- Reaktion (Laumlnge der unteren Bildkante A1740microm B 870microm)

B

A

Ergebnisse

38

Abb 11 Glykogenspeicherherde in der PAS-Reaktion

Man erkennt in der PAS-Reaktion eine kraumlftige Violettfaumlrbung der Herde gegenuumlber dem Normalgewebe

Die Transplantation von Pankreasinseln fuumlhrte bei den diabetischen Tieren zu glykogenspeichernden

Herden im Abstromgebiet der Transplantate und auch bei Ratten die Gefitinib erhielten Die

Abbildungen zeigen die Herde in verschiedenen Vergroumlszligerungen der Hauptgruppe 5 (6 Monate 3

Monate Gefitinib) (Laumlnge der unteren Bildkante A E870microm B F 435microm CD 217microm)

B A

F E

C D

Ergebnisse

39

Abbildung 13 Immunhistochemische Darstellung von TGF-α

Beispiel der immunhistochemischen Darstellung von TGF-α in einem hellzelligen Leberherd (6 Monate

nach Transplantation ohne Gefitinibgabe) Man sieht eine maumlszligige Braunfaumlrbung des Zytoplasmas und

der Zellmembran der Hepatozyten der Leberherde im Vergleich zum umgebenden Normalgewebe

entsprechend einer Uumlberexpression von TGFα innerhalb des Leberherdes

(Laumlnge der unteren Bildkante A1740microm B 870microm)

B

A

Ergebnisse

40

Abbildung 14 Immunhistochemische Darstellung von EGF-R

Beispiel einer immunhistochemischen Darstellung des EGF-R in einem hellzelligen Leberherd(6 Monate

nach Transplantation ohne Gefitinibgabe) Im Vergleich zum Normalgewebe findet man eine etwas

kraumlftigere membranstaumlndige Braunfaumlrbung der Hepatozyten im Herdgewebe entsprechend einer leichten

Uumlberexpression des EGFR in den Leberherden (Laumlnge der unteren Bildkante A1740microm B 870microm)

A

B

Ergebnisse

41

Abbildung 15 Immunhistochemische Darstellung BrdU-markierter Hepatozyten

Dunkelbraun gefaumlrbte Zellkerne markieren Hepatozyten die sich im Proliferationszyklus befinden Das

umliegende Normalgewebe zeigt im Vergleich zum Herdgewebe eine deutlich geringere

Proliferationsaktivitaumlt BrdU wurde mittels einer osmotischen Minipumpe uumlber 7 Tage kontinuierlich

verabreicht (6 Monate nach Transplantation ohne Gefitinibgabe)

(Laumlnge der unteren Bildkante 870microm)

A

Diskussion

42

4 Diskussion

41 Die Transplantate und deren Effekte auf das benachbarte Leberparenchym

Voraussetzung fuumlr das Experiment waren vitale Pankreasinseltransplantate in den

kleinen Pfortaderaumlsten der Leber welche zu allen Toumltungszeitpunkten in den

Hauptgruppen nachgewiesen werden konnten (siehe Abb 3) Zahlreiche Herde

veraumlnderter Hepatozyten haben sich im Abstromgebiet der Transplantate ausgebildet

Mit Hilfe der PAS-Reaktion konnte die Glykogenspeicherung der vergroumlszligerten

Hepatozyten innerhalb des Leberazinus deutlich gemacht werden Diese klarzelligen

Herde (clear cell foci CCF) werden bei der Ratte zu den Praumlneoplasien gezaumlhlt [50]

Ursaumlchlich fuumlr die Glykogenose ist eine reduzierte Glykogenolyseaktivitaumlt der

Hepatozyten und eine gesteigerte Glykogensynthese (verminderte Aktivitaumlt des

glykogenolytischen Enzyms Glukose- 6- Phosphatase) Insulin-vermittelte Signalwege

wie AKT mTOR und Ras Raf1 sowie Enzyme der Glykolyse der de-novo-

Fettsaumluresynthese der β- Oxidation und der Cholesterinbiosynthese sind in den CCF

hochreguliert verglichen mit dem Normalgewebe Ebenfalls findet sich eine erhoumlhte

Proliferationsaktivitaumlt [9] und eine gleichzeitige Uumlberexpression von EGF-R und TGF-α

in praumlneoplastischen Herden wie es auch in diesem Experiment bei den unbehandelten

Tieren nachweisbar ist

42 Blutglukose und Gewichtsentwicklung der Tiere

In allen Hauptgruppen konnte nach der Transplantation eine Gewichtsreduktion

nachgewiesen werden Diese beruht meist auf einer voruumlbergehenden Einstellung der

Nahrungsaufnahme sowie dem auch beim Menschen bekannten

Postaggressionsstoffwechsel nach Operationen [53]

Die Entwicklung von Blutglukose und Gewicht der Haupt- und Kontrollgruppen

entsprach in der Gesamtheit unseren Erwartungen In den Hauptgruppen konnten wir

dauerhaft hohe Blutzuckerwerte und groumlszligtenteils konstante Gewichtsverlaumlufe

verzeichnen Die Kontrolltiere waren zu jeder Zeit normoglykaumlmisch und nahmen

kontinuierlich an Gewicht zu Ein Einfluss des Medikamentes Gefitinib bezogen auf

die Blutglukose- und Gewichtsdaten konnte bei den transplantierten Versuchstieren

Diskussion

43

nicht festgestellt werden Hier zeigte sich im Vergleich der einzelnen Hauptgruppen

untereinander kein signifikanter Unterschied Die geringe Gewichtszunahme ist wie

auch schon in einigen Vorarbeiten beschrieben den Nebenwirkungen des Diabetes

zuzuschreiben [13] Zudem kam es bei den diabetischen Tieren zu Katarakten

Polydipsie Polyurie und Diarrhoen

Ein Einfluss des Gefitinibs auf die Gewichtsentwicklung der nicht-transplantieren Tiere

konnte jedoch ermittelt werden Es zeigten sich signifikante Unterschiede zwischen den

behandelten (Kontrollgruppe 4 6 Monate 2 Wochen Gefitinib) und den nicht-

behandelten Tieren (Kontrollgruppe 3 6 Monate) Gefitinib fuumlhrte dazu dass die Tiere

anfangs weniger zunahmen dann nach 3 Wochen aber kontinuierlich an Gewicht

zunahmen moumlglicherweise laumlsst sich dies durch Gewoumlhnungseffekte erklaumlren

Die Kontrollgruppe 5 welche sechs Monate lebte und drei Monate vor

Toumltungszeitpunkt Gefitinib erhielt zeigte jedoch im Vergleich zu der unbehandelten

Kontrollgruppe 3 (6 Monate) keinen signifikanten Gewichtsunterschied Dies kann die

Folge einer Toleranzentwicklung gegenuumlber der Applikation sein oder dass mit

zunehmender Dauer der Verabreichung des Medikamentes die Nebenwirkungen von

den Tieren besser toleriert werden konnten Zu den bekannten Nebenwirkungen von

Gefitinib gehoumlren Diarrhoen Augenentzuumlndungen und Hautausschlaumlge (vergleiche

Tab 6-5) [54] Ein Einfluss des Medikamentes auf den Blutglukosespiegel der

Kontrolltiere konnte nicht festgestellt werden

43 Proliferationsindex

Ziel dieser Arbeit war die Inhibition von EGF-R ein Transmembranrezeptor der eine

wichtige Rolle in der Hepatokarzinogenese spielt [28 29] Dieser

Wachstumsfaktorrezeptor wird auch auf der Zelloberflaumlche hepatozellulaumlrer Karzinome

vermehrt exprimiert [46 47]

Nun konnte in meinen Experimenten durch die Blockade der intrazellulaumlren

Tyrosinkinase mittels Gefitinib eine Reduktion der Proliferationsrate der

praumlneoplastischen Leberherde erzielt werden sodass eine Beeinflussung der Initiation

der Hepatokarzinogenese anzunehmen ist Gefitinib hemmt die Proliferation dieser

Glykogenspeicherherde im Kurzzeitversuch uumlber 2 Wochen bei den 3 Wochen- und 6-

Monatstieren mit einer Dosis von 20mgkgKG

Diskussion

44

Im Gegensatz dazu kam es zu keiner Beeinflussung der Proliferation bei den

Mittellangzeitversuchen von 6 Monaten uumlber eine laumlngere Applikationsdauer (3

Monate) mit einer reduzierten Dosis (10mgkgKG) Somit bleibt anscheinend die

Karzinogenese bereits laumlnger bestehender womoumlglich schon promovierter Herde durch

eine EGF-R-Blockade unbeeinflusst Dies liegt moumlglicherweise an dem Startpunkt der

Behandlung da die Therapie mit Gefitinib erst nach 3 Monaten begonnen wurde und

der Einfluss auf die sehr fruumlhe Hepatokarzinogenese somit verringert ist

Auch andere Modelle wie die intrahepatische Ovar- und

Schilddruumlsenfollikeltransplantation sowie chemische Hepatokarzinogenesemodelle (N-

Nitrosomorpholin) zeigten aumlhnliche Ergebnisse sowohl in Kurz- (3 Wochen - 6 Monate)

als auch in den Langzeitexperimenten (12-24 Monate) im Hinblick auf die Proliferation

Nach 2-woumlchiger Hochdosis-Gefitinibgabe lieszligen sich verminderte

Proliferationsaktivitaumlten in den praumlneoplastischen Leberherden nachweisen Im

Ovartransplantationsmodell Modellen entstanden sogar weiterhin hepatozellulaumlre

Adenome und Karzinome sodass anzunehmen ist dass Gefitinib kaum einen Einfluss

auf die Promotion und Progression in der hormonellen Hepatokarzinogenese hat Weder

die Anzahl noch das Auftreten der Tumoren wurde durch die Gefitinibdauergabe

(10mg) beeinflusst [55] Im N-Nitrosomorpholinmodell hingegen konnte das Auftreten

von hepatozellulaumlren Adenomen und Karzinomen durch die Gefitinibgabe reduziert

werden sodass im chemischen Hepatokarzinogenesemodell die Aktivierung des EGF-R

womoumlglich eine groumlszligere Rolle spielt als im hormonellen [56]

Eine moumlgliche Erklaumlrung kann die Resistenzentwicklung gegenuumlber

Tyrosinkinaseinhibitoren sein welche sowohl in vitro als auch klinisch bei der

Behandlung mit diesen Medikamenten beobachtet wird [49 50] Auszligerdem ist es

moumlglich dass die verabreichte Dosis von 10mgkgKG Gefitinib nicht zu einer

vollstaumlndigen Blockade der Tyrosinkinase gefuumlhrt hat Womoumlglich kam es uumlber

alternative Wege wie beispielsweise der Aktivierung des IGF-1R (insulin-like-growth-

factor-receptor 1) zu einer Aufrechterhaltung des MAPK-Pfades und damit zum

Uumlberleben und Wachstum der Praumlneoplasien [50 51] Zellkulturexperimente konnten

diese Resistenzentwicklung und eine Transaktivierung des EGF-R belegen [50]

Diese Hypothese wird auch durch eine klinische Studie aus dem Jahr 2006 untermauert

[57] Hier wurde die Wirksamkeit von Gefitinib bei fortgeschrittenem inoperablen

HCCacutes an 31 Patienten untersucht Das Ergebnis war jedoch mit einem Ansprechen von

nur ca 3 ernuumlchternd sodass die Studie nicht fortgefuumlhrt wurde Allerdings findet

Diskussion

45

Gefitinib (IressaTM) neben Erlotinib (TarcevaTM) ua im Rahmen klinischer Studien

in der Therapie des Bronchialkarzinoms Anwendung

Zusammenfassung

46

5 Zusammenfassung

Die therapeutischen Moumlglichkeiten sind fuumlr das hepatozellulaumlre Karzinom bis heute sehr

begrenzt Tierexperimentelle Hepatokarzinogenesemodelle dienen dem besseren

Verstaumlndnis diverser pathophysiologischer metabolischer und molekulaer Prozesse

und zeigen neue gezielte antitumorigene Therapieansaumltze auf

Ein langjaumlhrig etabliertes Modell ist die hormoninduzierte Hepatokarzinogenese durch

Pankreasinseltransplantation Auch andere Modelle wie die intrahepatische Ovar- und

Schilddruumlsenfollikeltransplantation sowie chemische Hepatokarzinogenesemodelle (N-

Nitrosomorpholin) haben sich etabliert und wurden in parallelen Experimenten zu

meinem durchgefuumlhrt In allen Modellen entstanden Praumlneoplasien bzw

hyperproliferative Leberherde in der nichtzirrhotischen Rattenleber welche sich (auszliger

nach Schilddruumlsenfollikeltransplantation) zu hepatozellulaumlren Adenomen und spaumlter

auch Karzinomen weiterentwickelten

In dieser Studie wurden die Versuchstiere (Ratten) in 5 Haupt- und 5 Kontrollgruppen

unterteilt wobei die kuumlrzeste Beobachtungszeit bei 3 Wochen und die laumlngste bei 6

Monaten lag Die Dauer der Gefitinibapplikation wurde ebenfalls unterteilt in 2 Wochen

und 3 Monate Messparameter in diesem Experiment stellten Blutzucker Gewicht und

die Proliferationsaktivitaumlt der Herde dar Das Lebergewebe wurde histologisch

morphometrisch und immunhistochemisch untersucht

In der vorliegenden Arbeit wurde versucht die insulininduzierte Hepatokarzinogenese

mittels Gefitinib zu hemmen Dieses blockiert spezifisch die Tyrosinkinase des EGF-R

sodass es zu einer Unterbrechung der Signalkaskade kommt

In meiner Arbeit fand sich im Kurzzeitversuch eine deutlich geringere

Proliferationsaktivitaumlt innerhalb der Glykogenspeicherherde behandelter Tiere im

Vergleich zu nicht behandelten Tieren

Dies untermauert die Annahme dass TGF-α und der EGF-R eine wichtige Rolle in der

Entstehung praumlneoplastischer Herde und in der Hepatokarzinogenese spielen

In diesem Experiment konnte somit gezeigt werden dass Gefitinib einen Einfluss auf

die Initiation der Tumorgenese im Inseltransplantationsmodell der Ratten hat

Die Langzeitexperimente zeigten jedoch dass es zu keiner Beeinflussung der Promotion

und Progression der Hepatokarzinogenese kam Anzunehmen ist dass die EGF-R-

Zusammenfassung

47

Aktivierung nur einen Teil der aktivierten Signalkaskaden in der hormonell induzierten

Karzinogenese der Leber ausmacht

Literaturverzeichnis

48

6 Literaturverzeichnis

[1] Jemal A Bray F Center MM Ferlay J Ward E Forman D Global

Cancer Statistics CA- Cancer J Clin 2011 6169ndash90

[2] Gomaa AI Khan SA Toledano M B Waked I Taylor- Robinson S D

Hepatocellular carcinoma epidemiology risk factors and pathogenesis World J

Gastroenterol 2008 14 4300-4308

[3] Marrero J Kudo M Bronowicki J-P The Challenge of Prognosis and

Staging for Hepatocellular Carcinoma Oncologist 2010 15 23-33

[4] Llovet JM Bru C Bruix J Prognosis of hepatocellular carcinoma the

BCLC staging classification Semin Liver Dis 1999 19 329ndash38

[5] Llovet JM Ricci S Mazzaferro V Hilgard P Gane E Blanc JF de

oliveira AC Santoro A Raoul JL Forner A Schwartz M Porta C

Zeuzem S Bolondi L Greten TF Galle PR Seitz JF Borbath I

Haumlussinger D Giannaris T Shan M Moscovici M Voliotis D Bruix J

Sorafenib in advanced hepatocellular carcinoma N Engl J Med 2008 359 378-

90

[6] Wilhelm S Adnane L Newell P Villanueva A Llovet JM Lynch M

Preclinical overview of sorafenib a multikinase inhibitor that targets both Raf

and VEGF and PDGF receptor tyrosine kinase signaling Mol Cancer Ther 2008

73129-3140

[7] Bannasch P Preneoplastic lesions as end points in carcinogenicity testing II

Preneoplasia in various non- hepatic tissues Carcinogenesis 1986 7 849-852

[8] Aleem E Nehrbass D Klimek F Mayer D Bannasch P Upregulation

of the insulin receptor and type I insulin-like growth factor receptor are early

events in hepatocarcinogenesis Toxicol Pathol 2011 39524-43

Literaturverzeichnis

49

[9] Dombrowski F Mathieu C Evert M Hepatocellular Neoplasms Induced by

Low-NumberPancreatic Islet Transplants in Autoimmune Diabetic BBPfd Rats

Cancer Res 2006 1833-1843

[10] Ribback S Calvisi DF Cigliano A Sailer V Peters M Rausch J

Heidecke CD Birth M Dombrowski F Molecular and metabolic changes in

human liver clear cell foci resemble the alterations occurring in rat

hepatocarcinogenesis J Hepatol 2013 581147-56

[11] Morath C Schwenger J Schmidt J Zeier M Kombinierte Niere- Pankreas-

Transplantation Nephrologe 2007 2356ndash363

[12] Griffith RC Scharp D Hartmann B Ballinger W Lacy P A Morphologic

Study of Intrahepatic Portal-vein Islets Isografts Diabetes 1977 26 201-14

[13] Dombrowski F Lehringer-Polzin M Pfeifer U Hyperproliferative Liver

Acini after Intraportal Islet Transplantation in Streptozotocin-Induced Diabetic

Rats Laboratory Invest 1994 71 688-699

[14] Dombrowski F Bannasch P Pfeifer U Hepatocellular Neoplasms Induced

by Low- Number Pancreatic Islet Transplants in Streptozotocin Diabetic Rats

Am J Pathol 1997 150 1071-1087

[15] Dombrowski F Klingmuumlller D Pfeifer U Insulinomas Derived from

Hyperplastic Intra-Hepatic Islet Transplants Am J Pathol 1998 152 1025-

1038

[16] Dombrowski F Peifer U Hyperprolferative State of Liver Acini and

Pancreatic Islets after Intraportal Transplantation of Small Mass of Islets of

Langerhans in Streptozotocin induced Diabetic Rats Exp Clin Endocrinol 1995

103 112-117

Literaturverzeichnis

50

[17] De Paepe M Keymeulen B Pipeleers D Kloumlppel G Proliferation and

Hypertrophy of Liver Cells Surrounding Islet Grafts in Diabetic Recipient Rats

Hepatology 1995 21 1114-1153

[18] Dombrowski F Filsinger E Bannasch P Pfeifer U Altered Liver Acini

Induced in Diabetic Rats by Portal Vein Islet Isografts Resemble

Preneoplstic Hepatic Foci in Their Enzymic Pattern Am J Pathol 1996 148

1249-56

[19] Dragan Y P Sargent L Xu Y-D Xu Y-H H C Pitot HC The

Initiation-Promotion-Progression Model of Rat Hepatocarcinogenesis Exp Biol

Med (Maywood) 1993 20216-24

[20] Buumlrger C Inhibition der Signaltransduktion des epidermalen

Wachstumsfaktorrezeptors (EGF-Rezeptor) durch Peptid-Aptamere unv Diss

Universitaumlt Frankfurt aM 2002

[21 ] Fausto N Liver regeneration J Hepatol 2000 3219-31

[22] Michalopoulos GK DeFrances MC Liver regeneration Science 1997

27660-66

[23] Morimitsu Y Hsia CC Kojiro M Tabor E Nodules of less-differentiated

tumor within or adjacent to hepatocellular carcinoma relative expression of

transforming growth factor-alpha and its receptor in the different areas of tumor

Hum Pathol 1995 261126-1132

[24] Nalesnik MA Lee RG Carr BI Transforming growth factor alpha (TGFalpha)

in hepatocellular carcinomas and adjacent hepatic parenchyma Hum Pathol

1998 29228-234

[25] Harada K Shiota G Kawasaki H Transforming growth factor-alpha and

epidermal growth factor receptor in chronic liver disease and hepatocellular

carcinoma Liver 1999 19318-325

Literaturverzeichnis

51

[26] Chung YH Kim JA Song BC Lee GC Koh MS Lee YS et al

Expression of transforming growth factor-alpha mRNA in livers of patients with

chronic viral hepatitis and hepatocellular carcinoma Cancer 2000 89977-982

[27] Bekaii-Saab T Williams N Plass C Calero M Eng C A novel mutation

in the tyrosine kinase domain of ErB2 in hepatocellular carcinoma BMC

Cancer 2006 278-282

[28] Lee G Merlino G Fausto N Development of liver tumors in transforming

growth factor alpha transgenic mice Cancer Res 1992 19 5162-1570

[29] Hufnagl K Parzefall W Marian B Kaumlfer M Bukowska K Schulte-

Hermann R Grasl-Kraupp B Role of transforming growth factor alspha and

prostaglandines in preferential growth of preneopastic rat hepatocytes

Carcinogenesis 2001 8 1247-1256

[30] Carpenter G Cohen S Epidermal growth factor Annu Rev Biochem 1979

193-216

[31] Hanahan D Weinberg R The hallmarks of cancer Cell 2000 100 57-

70

[32] Fedi S Tola E Moeumlnne-Loccoz Y Dowling DN Smith LM Ogara F

Evidence for signalling between the phytopathogenic fungus Pythium ultimum

and Pseudomonas fluorescens F113 P ultimum represses the expression of

genes in P fluorescens F113 resulting in altered ecological fitness Appl

Environ Microbiol 1997 63 4261-4266

[33] Slamon D Clark G Wong S Levin W Ullrich A McGuire W Science

1987 235 177-182

[34] Khalil M Grandis J Shin D Expert Review of Anticancer Therapy 2003 3

367-380

Literaturverzeichnis

52

[ 35] Krejsa C Rogge M Sadee W Protein therapeutics new applications for

pharmacogenetics Nature Reviews Drug Discovery 2006 5 507-521

[36] Barker A Gibson K Grundy W Godfrey A Barlow J Healy M

Woodburn J Ashton S Curry B Scarlett L Henthorn L Richards L

Studies leading to the identification of ZD1839 (IRESSA) an orally active

selective epidermal growth factor receptor tyrosine kinase inhibitor targeted to

the treatment of cancer Bioorg Med Chem Lett 2001 14 1911-1914

[37] Shchemelinin I Sefc L Necas E Protein kinase inhibitors Folia Biol

(Praha) 2006 4 137-148

[38] Wakeling A Guy S Woodburn J Ashton S Curry B Barker A Gibson

K ZD1839 (IRESSA) an orally active inhibitor of epidermal growth factor

signalling with potential for cancer therapy Cancer Res 2002 20 5749-5754

[39] Blackhall F Ranson M Thatcher N Where next for gefitinib in patients with

lung cancer Lancet Oncol 2006 6 499-507

[40] Birnbaum A Ready N Gefitinib therapy for non-small cell lung cancer

Curr Treat Options Oncol 2005 675-81

[41] Schiffer E Housset C Cacheux W Wendum D Desbois-Mouthon C

Rey C Clergue F Poupon R Barbu V Rosmorduc O Gefitinib an EGFR

inhibitor prevents hepatocellular carcinoma development in the rat liver with

cirrhosis Hepatology 2005 41307-14

[42] Brehmer D Greff Z Godl K Blencke S Kurtenbach A Weber M

Muumlller S Klebl B Cotten M Keacuteri G Wissing J Daub H Cellular

Targets of Gefitinib Cancer Res 2005 65 379

[43] Klotz L Hacker HJ Klingmuumlller D Bannasch P Pfeifer U Dombrowski

F Hepatocellular alterations after intraportal transplantation of ovarian tissue in

ovariectomized rats Am J Pathol 2000 1561613-26

Literaturverzeichnis

53

[44] Dombrowski F Klotz L Hacker HJ Li Y Klingmuumlller D Brix K

Herzog V Bannasch P Hyperproliferative hepatocellular alterations after

intraportal transplantation of thyroid follicles Am J Pathol 2000 15699-113

[45] Weibel E Staubli W Gnagi H Hess F Correlated morphometric and

biochemical studies on the liver cell I Morphometric model stereologic

methods and normal morphometric data for rat liver J Cell Biol1969 4268ndash

91

[46] Strumberg D Clark J Awada A Moore M Richly H Hindlisz A Hirte

H Eder J Lenz H Schwartz B Safety pharmacokinetics and preliminary

antitumor activity of sorafenib a review of four phase I trials in patients with

advanced refractory solid tumors Oncologist 2007 4 426-437

[47] Mendelsohn J Baselga J The EGF receptor family as targets for cancer

therapy Oncogene 2000 56 6550-6565

[48] Li B Chang C Yuan M McKenna W Shu H Resistance to small

molecule inhibitors of epidermal growth factor receptor in malignant gliomas

Cancer Res 2003 21 7443ndash7450

[49] Kosaka T Yatabe Y Endoh H Yoshida K Hida T Tsuboi M Tada H

Kuwano H Mitsudomi T Analysis of epidermal growth factor receptor gene

mutation in patients with non-small cell lung cancer and acquired resistance to

gefitinib Clin Cancer Res 2006 19 5764ndash5769

[50] Huether A Hopfner M Sutter A Baradari V Schuppan D Scheruumlbl

H Signaling pathways involved in the inhibition of epidermal growth factor

receptor by erlotinib in hepatocellular cancer World J Gastroenterol 2006

32 5160ndash5167

[51] Giglia J Antonia S Berk L Bruno S Dessureault S Finkelstein

S Systemic therapy for advanced hepatocellular carcinoma past present and

future Cancer Control 2010 1 120ndash129

Literaturverzeichnis

54

[52] Bannasch P Pathogenesis of hepatocellular carcinoma sequential cellular

molecular and metabolic changes Prog Liver Dis 1996 14161ndash97

[53] Beisbarth H Fekl W Pathophysiology of post-aggression metabolism

Zentralbl Chir 1989 1141045-58

[54] Packungsbeilage Iressa (Hersteller AstraZeneca UK Limited Macclesfield

Cheshire SK10 2NA Vereinigtes Koumlnigreich)

[55] Ribback S Sailer V Boumlhning E Guumlnther J Merz J Steinmuumlller F

Evert M Calvisi DC Der Tyrosinkinasehemmer Gefitinib reduziert die

Tumorentstehung im chemischen jedoch in hormonell induzierten

Hepatokarzinogenese-Modellen Z Gastroenterol 2013 5130 (abstract)

[56] Dombowski F Sailer V Inhibition des Epidermal Growth Factor

Rezeptors in chemisch induzierten praumlneoplastischen Leberherden und

hepatozellulaumlren Karzinomen der Ratte 2010

[57] OrsquoDwyer P J Giantonio BJ Levy DE Kauh JS Fitzgerald B Benson

AB Gefitinib in advanced unresectable hepatocellular carcinoma Results from

the Eastern Cooperative Oncology Grouprsquos Study E1203 Journal of Clinical

2006 414

Tabellenanhang

55

7 Tabellenanhang

Tab 7-1 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Hauptgruppen 1-5

HG1 HG2 HG3 HG4 HG5

Tier 1 234 212 70 304 315

Tier 2 216 282 317 249 324

Tier 3 142 221 184 332 226

Tier 4 306 245 304 287 323

Tier 5 302 205 288 293 273

Tier 6 167 210 306 278 193

Tier 7 291 185 332 271 198

Tier 8 189 215 245 249 201

Tier 9 314 65 234 260

Tier 10 199 268 232

Tier 11 252 291 270

Tier 12 229 169

Tier 13 246

MW 23088 23075 23456 26700 25591

SEM 0795 1070 3487 1108 1505

Test nsa ns

b nsc ns

d

Test lt0001e lt0001

f 0001g lt0001

h lt0001i

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabellenanhang

56

Tab 7-2 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Kontrollgruppen

1-5

KG1 KG2 KG3 KG4 KG5

Tier 1 51 51 47 47 47

Tier 2 47 48 44 48 43

Tier 3 53 48 42 43 43

Tier 4 48 51 61 74 47

Tier 5 57 87 47 44 41

Tier 6 54 47 50 46 40

Tier 7 51 68 51 45 47

Tier 8 52 92 56 49 46

Tier 9 63 63 51 44 47

Tier 10 77 77 48 43 48

Tier 11 50

MW 5530 6320 4973 4830 4490

SEM 0281 0541 0160 0293 0091

Test nsa ns

b nsc 0019

d

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Tabellenanhang

57

Tab 7-3 Gewichtsentwicklung der Hauptgruppen 1-5

HG1 HG2 HG3 HG4 HG5

Tier 1 0938 1045 0841 0942 1057

Tier 2 1092 0938 0870 0894 0950

Tier 3 1075 1070 1435 1077 0967

Tier 4 1089 1039 0696 0960 1004

Tier 5 0988 0984 0693 0763 0958

Tier 6 1187 0949 1004 1041 1033

Tier 7 1044 0988 1220 0874 1306

Tier 8 1039 0964 0984 0949 1016

Tier 9 1038 1221 0957 1209

Tier 10 1063 1039 0935 0946

Tier 11 1020 1934 1192 1030

Tier 12 1007 1266 0770

Tier 13 1063 0618

Tier 14 0935

MW 1056 1009 1081 0984 0983

SEM 0009 0004 0033 0010 0012

Test nsa ns

b nsc ns

d

lt0001e 0001

f lt0001g lt0001

h lt0001i

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabellenanhang

58

Tab 7-4 Gewichtsentwicklung der Kontrollgruppen 1-5

KG1 KG2 KG3 KG4 KG5

Tier 1 1308 1311 2255 1836 1717

Tier 2 1397 1269 1408 1872 1672

Tier 3 1332 1318 1471 1134 1598

Tier 4 1285 1225 1642 1206 1621

Tier 5 1331 1189 1828 1512 1896

Tier 6 1341 1203 1946 1339 1746

Tier 7 1361 0981 1788 1326 1589

Tier 8 1290 1105 1806 1411 1856

Tier 9 1109 1090 1560 1380 1389

Tier 10 1128 1094 1526 1432 1406

Tier 11 1537

MW 1288 1179 1706 1445 1649

SEM 0010 0011 0023 0024 0017

Test 0029a 0025

b 0043c ns

d

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Tabellenanhang

59

Tab 6-5Nebenwirkungen von Gefitinib [47]

Nebenwirkungen nach Systemorganklassen und Haumlufigkeit Stoffwechsel- und Ernaumlhrungsstoumlrungen Sehr haumlufig Anorexie leicht oder

mittelschwer (CTC-Grad 1 oder 2)

Augenerkrankungen Haumlufig Konjunktivitis Blepharitis und

trockene Augen hauptsaumlchlich

leicht (CTC-Grad 1) Gelegentlich Hornhauterosion reversibel und

manchmal verbunden mit

anormalem Wimpernwachstum Keratitis (012 )

Gefaumlszligerkrankungen Haumlufig Haumlmorrhagie wie Nasenbluten

und Haumlmaturie Erkrankungen der Atemwege des Brustraums und Mediastinums

Haumlufig Interstitielle Lungenerkrankung (13 ) oft schwer (CTC-Grad 3-4) uumlber Todesfaumllle wurde

berichtet Erkrankungen des Gastrointestinaltrakts Sehr haumlufig Durchfall hauptsaumlchlich leicht

oder mittelschwer (CTC-Grad 1

oder 2)

Erbrechen hauptsaumlchlich leicht

oder mittelschwer (CTC-Grad 1

oder 2)

Uumlbelkeit hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Stomatitis hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Haumlufig Dehydratation als Folge von

Durchfall Uumlbelkeit Erbrechen

oder Appetitlosigkeit

Mundtrockenheit hauptsaumlchlich

leicht (CTC-Grad 1)

Gelegentlich Pankreatitis gastrointestinale Perforation

Leber- und Gallenerkrankungen Sehr haumlufig Erhoumlhungen der

Alaninaminotransferase

hauptsaumlchlich leicht bis

mittelschwer Haumlufig Erhoumlhungen der

Aspartataminotransferase

hauptsaumlchlich leicht bis

mittelschwer Erhoumlhungen des

Gesamtbilirubins hauptsaumlchlich

leicht bis mittelschwer

Gelegentlich Hepatitis

Tabellenanhang

60

Erkrankungen der Haut und des Unterhautzellgewebes

Sehr haumlufig Hautreaktionen hauptsaumlchlich

leicht bis mittelschwer (CTC-Grad 1 oder 2) pustuloumlser Ausschlag manchmal juckend mit trockener Haut einschlieszliglich Hautfissuren erythematoumls

Haumlufig Nagelstoumlrungen Alopezie

Gelegentlich Allergische Reaktionen unter

anderem Angiooumldem und

Urtikaria Selten Bulloumlse Reaktionen

einschlieszliglich toxisch epidermaler Nekrolyse Stevens-Johnson-Syndrom und Erythema multiforme Kutane Vaskulitis

Erkrankungen der Nieren und Harnwege Haumlufig Asymptomatische Erhoumlhung der Kreatininwerte im Blut Proteinurie Zystitis

Selten Haumlmorrhagische Zystitis Allgemeine Erkrankungen und Beschwerden am Verabreichungsort

Sehr haumlufig Asthenie hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Haumlufig Pyrexie Die Haumlufigkeit von UAWs die mit abnormalen Aumlnderungen eines Laborwerts

zusammenhaumlngen wurde auf Basis der Patienten ermittelt bei denen sich der

entsprechende Laborwert mindestens um 2 oder mehr CTC-Grade (bezogen auf den

basalen Laborwert) geaumlndert hat

Dieses Ereignis kann zusammen mit anderen Formen von

Dehydratisierungserscheinungen auftreten (hauptsaumlchlich Hautreaktionen) die bei

IRESSA beobachtet wurden

Die Gesamthaumlufigkeit der unerwuumlnschten Ereignisse mit allergischen Reaktionen

betrug nach der zusammengefassten Analyse der ISEL- INTEREST- und

IPASS-Studien 15 (36 Patienten) Vierzehn der 36 Patienten wurden aus der

gemeldeten Haumlufigkeit ausgeschlossen da es in den Meldungen Hinweise auf

eine nicht-allergische Aumltiologie gab oder darauf dass die allergische Reaktion

die Folge einer Therapie mit einem anderen Arzneimittel war

Dies schlieszligt einzelne Berichte von Leberversagen ein das in einigen Faumlllen

toumldlich verlief

Abkuumlrzungsverzeichnis

61

8 Abkuumlrzungsverzeichnis

microl Mikroliter

Abb Abbildung

ABC avidin-biotin-complex

AKT aktivierte Protein Kinase B

ATP Adenosintriphosphat

BCLC Bacelona Liver Cancer Clinic

BrdU Bromodesoxyuridin

bzw beziehungsweise

CCF clear cell foci

CIS China integrated score

cm Zentimeter

d der

DAB 33-Diaminobenzidin

dh das heiszligt

DNA Desoxyribonucleic acid

EGF Epidermal Growth Factor

EGF-R EGF-Rezeptor

Fa Firma

FAH foci of altered hepatocytes

g Gramm

GSF glycogen storing foci

h Stunde

HCA Hepatozellulaumlres Adenom

HCC Hepatozellulaumlres Karzinom

HE Haumlmatoxylin- Eosin- Faumlrbung

HG Hauptgruppe

HPLC high performance liquid chromatographie

IGF-1R Insulin-Like Growth Factor Receptor 1

GLUT Glukosetransporter

JAK Januskinase

kg Kilogramm

Abkuumlrzungsverzeichnis

62

KG Kontrollgruppe

MAPK mitogen activated protein kinase

mg Milligramm

ml Milliliter

mm Millimeter

mTOR mechanistic Target of Rapamycin

MW Mittelwert

NaCl Natriumchlorid

NaHCO3 Natriumhydrogencarbonat

NNM N- Nitrosomorpholin

ns nicht signifikant

PAS Periodic acid-Schiff reaction

PDGF-R-β Platet Derived Growth Factor-Rezeptor-β

PEI Perkutane Ethanol- Instillation

PI3K Phosphoinositide 3- Kinase

PST Performance- Status

RAF-Kinase Ras-activated factor-Kinase

Ras Rat sarcoma

RFA Radiofrequenzablation

RNA Ribunuclied acid

SEM Standard error of the mean

STAT Signal Transducers and Activators of Transcription

TACE transarterielle Chemoembolisation

TGF-α Transforming Growth Factor alpha

TRIS Tris(hydroxymethyl)-aminomethan

ua unter anderem

UAW Unerwuumlnschte Arzneimittelwirkung

VEGF-R Vascular Endothelial Growth factor-Rezeptor

vgl vergleiche

zB zum Beispiel

Danksagung

63

9 Danksagung

Besonderer Dank gilt Herrn Professor Dr med F Dombrowski fuumlr die Uumlberlassung

des Themas und die Moumlglichkeit diese Arbeit an seinem Institut durchzufuumlhren Mit

seiner Unterstuumltzung war es moumlglich ein Gerhard- Domagk- Stipendium der Ernst-

Moritz- Arndt- Universitaumlt zu erhalten An dieser Stelle moumlchte ich mich auch

rechtherzlich bei der Stipendienvergabekommission bedanken Meinen Doktoranden-

Kollegen moumlchte ich fuumlr die Bereitschaft danken jederzeit bei der Versorgung der

Ratten und Mithilfe bei den experimentellen Versuchen zur Verfuumlgung zu stehen Der

Tierpflegerin Frau Zimak sowie den medizinisch-technischen Assistenten des Instituts

danke ich fuumlr die Versorgung der Tiere und die Anfertigung der histologischen und

immunhistochemischen Schnitte Nicht zuletzt danke ich Frau Dr F Steinmuumlller und

Frau Dr S Ribback fuumlr die Betreuung und kritische Auseinandersetzung mit meiner

Doktorarbeit

Page 14: Die Inhibition von TGF-a bei der Hepatokarzinogenese nach ... · RFA und transarterielle (Chemo-)Embolisation= TAE/ TACE) zur Verfügung. Da die Diagnose jedoch häufig erst in einem

Material und Methode

14

verlangsamt werden kann Da allerdings die Arbeit auf einen Beobachtungszeitraum

von 6 Monaten begrenzt ist wird somit der hauptsaumlchlich der Effekt auf die Initiation

und Promotion der Karzinogenese untersucht

2 Material und Methode

21 Die Versuchstiere und ihre Haltung

Als Versuchstiere dienten maumlnnliche Lewis-Ratten mit einem Koumlrpergewicht zwischen

180 und 220g welche von Harlan Winkelmann (Borchen Deutschland) bezogen

wurden Die Ratten wurden jeweils zu zweit in einem Kaumlfig (Makrolon Typ 3 Ebeco)

bei einer Zimmertemperatur von 20-22⁰ C und einem Tag-Nacht-Rhythmus von 12

Stunden gehalten Die Tiere hatten freien Zugang zu Futter und Leitungswasser

Die dieser Arbeit zu Grunde liegenden tierexperimentellen Untersuchungen wurden

beim Landesamt fuumlr Landwirtschaft Lebensmittelsicherheit und Fischerei

Mecklenburg-Vorpommern beantragt und von dieser gemaumlszlig sect 8 Abs 1 des

Tierschutzgesetzes genehmigt Die Durchfuumlhrung der hierzu erforderlichen Eingriffe

wurde mir gemaumlszlig sect 9 Abs 1 Satz 4 des Tierschutzgesetzes behoumlrdlich genehmigt

22 Versuchsgruppen (s auch Tab 1)

Hauptgruppe 1 8 maumlnnliche Ratten die einen Diabetes mellitus durch

Streptozotocininjektion entwickelt haben und denen portal-

embolisch Pankreasinseln transplantiert wurden In dieser

Gruppe erfolgte keine Gefitinibgabe Die Toumltung erfolgte nach 3

Wochen

Hauptgruppe 2 12 maumlnnliche Ratten die einen Diabetes mellitus durch

Streptozotocininjektion entwickelt haben und denen portal-

embolisch Pankreasinseln transplantiert wurden Diese Gruppe

erhielt zwei Wochen vor dem geplanten Toumltungszeitpunkt

Gefitinib taumlglich oral Die Toumltung erfolgte nach 3 Wochen

Hauptgruppe 3 10 maumlnnliche Ratten die einen Diabetes mellitus durch

Streptozotocininjektion entwickelt haben und denen portal-

Material und Methode

15

embolisch Pankreasinseln transplantiert wurden In dieser

Gruppe erfolgte keine Gefitinibgabe Die Toumltung erfolgte nach 6

Monaten

Hauptgruppe 4 14 maumlnnliche Ratten die einen Diabetes mellitus durch

Streptozotocininjektion entwickelt haben und denen portal-

embolisch Pankreasinseln transplantiert wurden Diese Gruppe

erhielt zwei Wochen vor dem geplanten Toumltungszeitpunkt

Gefitinib taumlglich oral Die Toumltung erfolgte nach 6 Monaten

Hauptgruppe 5 12 maumlnnliche Ratten die einen Diabetes mellitus durch

Streptozotocininjektion entwickelt haben und denen portal-

embolisch Pankreasinseln transplantiert wurden Diese Gruppe

erhielt drei Monate vor dem geplanten Toumltungszeitpunkt

Gefitinib taumlglich oral Die Toumltung erfolgte nach 6 Monaten

Kontrollgruppe 1 10 maumlnnliche Ratten die keinen Diabetes mellitus haben und

nicht transplantiert wurden In dieser Gruppe erfolgte keine

Gefitinibgabe Die Toumltung erfolgte nach 3 Wochen

Kontrollgruppe 2 10 maumlnnliche Ratten die keinen Diabetes mellitus haben und

nicht transplantiert wurden Diese Gruppe erhielt zwei Wochen

vor dem geplanten Toumltungszeitpunkt Gefitinib taumlglich oral

appliziert Die Toumltung erfolgte nach 3 Wochen

Kontrollgruppe 3 11 maumlnnliche Ratten die keinen Diabetes mellitus haben und

nicht transplantiert wurden In dieser Gruppe erfolgte keine

Gefitinibgabe Die Toumltung erfolgte nach 6 Monaten

Kontrollgruppe 4 10 maumlnnliche Ratten die keinen Diabetes mellitus haben und

nicht transplantiert wurden Diese Gruppe erhielt zwei Wochen

vor dem geplanten Toumltungszeitpunkt Gefitinib taumlglich oral

appliziert Die Toumltung erfolgte nach 6 Monaten

Kontrollgruppe 5 10 maumlnnliche Ratten die keinen Diabetes mellitus haben und

nicht transplantiert wurden Diese Gruppe erhielt drei Monate

vor dem geplanten Toumltungszeitpunkt Gefitinib taumlglich oral

appliziert Die Toumltung erfolgte nach 6 Monaten

Material und Methode

16

Tabelle 1 Schematische Darstellung des Versuchsaufbaus der Haupt- und

Kontrollgruppen

Wochen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

Hauptgruppe 1

Hauptgruppe 2

Hauptgruppe 3

Hauptgruppe 4

Hauptgruppe 5

Kontrollgruppe 1

Kontrollgruppe 2

Kontrollgruppe 3

Kontrollgruppe 4

Kontrollgruppe 5

Gefitinib fuumlr 2 Wochen 20mgkg 3 Monate 10mgkg

23 Applikation von Gefitinib

Uumlber zwei Wochen wurde per Schlundsonde Gefitinib in einer Dosierung von 20mgkg

Koumlrpergewicht oral gegeben Durch die bei den Versuchstieren beobachtete Toxizitaumlt

wurde die Dosierung ab einer Applikationsdauer von 3 Monaten entsprechend

angepasst (10mgkg Koumlrpergewicht)

24 Streptozotocingabe und Blutglukosemessung

Streptozotocin wurde einmalig gewichtsadaptiert mit einer Dosis von 80mg kg

Koumlrpergewicht subcutan injiziert Die erste Blutglukosemessung erfolgte am dritten Tag

nach der Streptozotocingabe und wurde mit dem Messgeraumlt und Teststreifen von

ACCU-CHEKreg durchgefuumlhrt Ab einem Wert von 167 mmolL bzw 300mgdL

Glukose galten die Ratten als hyperglykaumlmisch und diabetisch Wurde dieser

Schwellenwert nicht erreicht wurden die Ratten vom Experiment ausgeschlossen Die

Blutentnahme erfolgte aus der Schwanzspitze der Tiere Weitere Blutglukose- und

Gewichtsbestimmungen erfolgten am Tag der Transplantation sowie am ersten dritten

und achten postoperativen Tag danach monatlich

Material und Methode

17

25 Inseltransplantation

251 Praumlparation der Pankreasinseln

Die Pankreasinseln wurden aus gesunden Spendertieren der gleichen Zuchtlinie

gewonnen Diese Tiere wurden mit einem Gemisch aus Ketamin (100mgkg

Koumlrpergewicht) und Xylazin (4mgkg Koumlrpergewicht) nach intraperitonealer

Applikation narkotisiert Nach der Eroumlffnung des Abdomens wurde das Darmgekroumlse

seitlich verlagert Die freigelegte Aorta abdominalis wurde mit einer Kanuumlle (07mm)

punktiert und mit einem Gemisch aus isotoner Kochsalz (NaCl)- Loumlsung (09ig) und

Neutralrot (100mgL) retrograd mit ca 150- 200ml perfundiert Die Vena cava inferior

wurde zur Herstellung eines offenen Kreislaufs eroumlffnet Waumlhrend des Spuumllvorgangs

faumlrbte sich das Pankreas rosa und die Pankreasinseln intensiv rot an Somit konnte man

das Gewebe gezielt explantieren Das Pankreasgewebe von drei Spendertieren wurde in

Hanksloumlsung (pH 72 Hanksrsquo Balanced Salt Solution ohne NaHCO3 mit Phenolrot 10

pH 72 Biochrom AG) gesammelt und anschlieszligend mit Scherenschlaumlgen

zerkleinert Nach der Praumlparation wurde das Gewebe zusammen mit 5ml Hanksloumlsung

21mg Albumin und 45mg Kollagenase im Waumlrmeschrank auf einem Magnetruumlhrer bei

etwa 365⁰C fuumlr ca zehn Minuten verdaut Der genaue Zeitpunkt der Beendigung wurde

nach visueller Pruumlfung des Homogenisats festgelegt Im Anschluss daran wurde das

Gemisch in Zentrifugenroumlhrchen aufgeteilt die mit eiskalter Hanksloumlsung gefuumlllt waren

um die Kollagenaseaktivitaumlt zu stoppen und kraumlftig durchmischt Nach der

Sedimentation wurde der Uumlberstand abpipettiert und verworfen das Sediment mit

frischer Hanksloumlsung aufgefuumlllt und wiederum durchmischt Dieser Waschvorgang

wurde mindestens viermal wiederholt um die Kollagenase und die Zellfragmente zu

entfernen Somit wurden die durch das Neutralrot angefaumlrbten Pankreasinseln vom

restlichen Pankreasgewebe getrennt Unter dem Stereomikroskop wurden die

kirschroten Inseln mit Hilfe von Glaspipetten aufgesammelt und in einem separaten mit

Hanksloumlsung gefuumlllten Reagenzglas kollektiert Pro Tier wurden 400 bis 450

Pankreasinseln gesammelt und mit 05ml Hanksloumlsung in einer Spritze aufgeschwemmt

und transplantiert

Material und Methode

18

252 Intrahepatische Transplantation

Kurz vor der geplanten Transplantation wurde das Gewicht und die

Blutglukosekonzentration der Tiere bestimmt Um eine ausreichende Narkose zu

erlangen wurde den Tieren gewichtsadaptiert ein Gemisch aus Ketamin (80mgkg

Koumlrpergewicht) und Xylazin (4mgkg Koumlrpergewicht) intraperitoneal appliziert Nach

der Rasur des Operationsfeldes wurden die Tiere auf einen Operationstisch fuumlr Ratten

fixiert und das Operationsfeld mit 90igem Alkohol desinfiziert Die Laparatomie

erfolgte vom Sternum bis zur Linea alba Insgesamt wurde das Abdomen auf einer

Strecke von drei Zentimetern eroumlffnet und mit einem Lochtuch abgedeckt Das

Darmkonvolut wurde nach extraabdominal verlagert und mit einer warmen NaCl-

getraumlnkten Kompresse vor dem Austrocknen geschuumltzt Die Vena portae wurde

dargestellt und der Ast der den linken Leberlappen und die linke Haumllfte des

Mittellappens versorgt wurde kurzzeitig mit einer Gefaumlszligklemme abgeklemmt Die

zuvor gewonnenen Pankreasinseln wurden in einer 1ml Tuberkulinspritze zusammen

mit 05ml Hanksloumlsung aufgezogen die mit einer 05mm durchmessenden Kanuumlle

versehen war Damit wurde die Pfortader punktiert und die Loumlsung in den rechten Teil

der Leber (dh in den rechten Leberlappen in die rechte Haumllfte des Mittellappens in

den Processus caudatus und die Processus papillares) geschwemmt Die linke

Leberhaumllfte also der linke Leberlappen und die linke Haumllfte des Mittellappens blieben

frei von Transplantaten Die Gefaumlszligklemme wurde sofort nach der Transplantation

entfernt sodass die Abklemmzeit nicht mehr als 1 Minute betrug Nach Entfernen der

Punktionskanuumlle erfolgte die manuelle Druckkompression der Vena portae fuumlr ca zwei

bis drei Minuten um die Blutung zu stillen und im Anschluss das Entfernen der

Kompresse und das Reponieren des Darmkonvoluts Die Bauchdecke wurde mit einer

fortlaufenden Naht verschlossen und die Haut anschlieszligend geklammert Am Ende

erfolgte erneut eine Desinfektion der Wunde Postoperativ wurden die Tiere bis zum

Erwachen beobachtet Insgesamt dauerte die Narkose nicht laumlnger als 20 Minuten

Material und Methode

19

26 Praumlparation der Lebern

261 Markierung proliferierender Zellen

Die Bromdesoxyuridin (BrdU)-Applikation erfolgte bei der Haumllfte der Tiere einer

Gruppe eine Stunde vor dem Toumlten Dazu wurde 20mg BrdU in 2ml Kochsalz aufgeloumlst

und jeweils 1ml intraperitoneal und subkutan injiziert Um laumlngerfristige

Proliferationssteigerungen erkennen zu koumlnnen wurde der anderen Haumllfte der Tiere

BrdU mittels einer osmotischen Minipumpe uumlber einen Zeitraum von sieben Tagen vor

dem Toumltungszeitpunkt appliziert Dazu wurde die doppelte Dosis ebenfalls in 2ml

Kochsalzloumlsung aufgeloumlst und in die Pumpen gespritzt die ihren Inhalt gleichmaumlszligig an

die Umgebung abgaben sodass sich eine Tagesdosis von 572mg ergab Diese Pumpen

wurden den mit Ether-betaumlubten Ratten subkutan zwischen den Schulterblaumlttern

implantiert und der Hautschnitt mit Klammern versorgt BrdU wird von den

proliferierenden Zellen aufgenommen und in die neu synthetisierte DNA eingebaut Der

immunhistochemische Nachweis von BrdU erfolgt dann mit Hilfe eines

Primaumlrantikoumlrpers (s 271)

262 Probengewinnung und Gewebspraumlparation

Die Tiere wurden mit einer Uumlberdosis Ketamin (100mg kg Koumlrpergewicht) und

Xylazin (4mgkg Koumlrpergewicht) narkotisiert Das Abdomen wurde durch eine mediane

Laparotomie eroumlffnet und die Aorta abdominalis nach extraabdomineller Verlagerung

des Darmkonvoluts dargestellt Diese wurde mit einer Flexuumlle (22G) kanuumlliert Dadurch

konnten 5ml Blut in einer 5ml Spritze abgezogen werden Das Blut wurde zur

Serumgewinnung fuumlr 10 Minuten in einem Gerinnungsroumlhrchen zentrifugiert Das

Serumroumlhrchen wurde in einem Behaumllter mit fluumlssigem Stickstoff tiefgefroren und bei

-80⁰C gelagert Die liegende Flexuumlle wurde mit Klemmen in der Aorta abdominalis

fixiert Danach wurde der Blutkreislauf mit 200ml Spuumllloumlsung (Ringerloumlsung 4

Dextran 05 Procain pH 74) gespuumllt um das Blut aus den Gefaumlszligen zu entfernen

Dabei wurde ein offener Kreislauf geschaffen in dem die Vena cava inferior unterhalb

des Zwerchfells mit einer spitzen Schere durchtrennt wurde

Material und Methode

20

Nach Abklemmen der zufuumlhrenden Gefaumlszlige wurde der Mittellappen der Leber abgesetzt

und in einen linken und rechten Anteil getrennt Beide Mittellappenstuumlcke wurden in

2mm breite Stuumlcke geschnitten auf entsprechend gekennzeichnetes Filterpapier

gegeben und uumlber Methylbutan in fluumlssigem Stickstoff kryokonserviert Die rechte

Niere wurde nach dem Abklemmen der zufuumlhrenden Gefaumlszlige halbiert und ebenfalls in

Methylbutan eingefroren Die Lagerung der beiden Gewebe erfolgte bei -80⁰C

Im Anschluss wurde die Spuumllloumlsung durch eine Fixierloumlsung (3 Paraformaldehyd

05 Glutaraldehyd 4 Dextran) ersetzt Nach etwa 5 Minuten war eine gleichmaumlszligige

Perfusionsfixation erreicht sodass auch das restliche Lebergewebe sowie Schilddruumlse

linke Niere ein etwa 2cm langes Duumlnndarmsegment Gehirn und Hypophyse in Nachfix

(3 Paraformaldehyd) aufbewahrt werden konnte Herz Lunge Pankreas Milz und

Hoden wurden in 4igem Formaldehyd konserviert Der Zuschnitt der entnommenen

Organe erfolgte nach einer weiteren mindestens 24 stuumlndigen Fixierung Die gewonnene

Organe in einer aufsteigenden Alkoholreihe entwaumlssert und dann in Paraffin eingebettet

Von den Paraffinbloumlcken wurden 1-2microm dicke Serien der Lebern gefertigt

27 Morphologische Untersuchungen

Die transplantierten Pankreasinseln konnten mikroskopisch vom umgebenen

Lebergewebe sehr gut abgegrenzt werden Wie auch schon in der Abbildung 1

beschrieben fanden wir die Inseln innerhalb kleiner Pfortaderaumlste in der Mitte eines

Leberazinus (siehe auch Abb 9 A) Neben den Standardfaumlrbungen Haumlmatoxylin und

Eosin und der Periodsaumlure- Schiff- Reaktion wurden zusaumltzliche immunhistochemische

Reaktionen durchgefuumlhrt

Material und Methode

21

271 Protokolle der Immunhistochemie (BrdU)

- Paraffinschnitte 2microm Trocknung uumlber Nacht bei 60 Grad

- Antikoumlrper BrdU verduumlnnt mit Antikoumlrper- Verduumlnnungsloumlsung Fa Leica

(REFAR9352) HPLC minimum 99HPLC Sigma

ABC-Methode

1 Kochen des entparaffinierten Schnittes in Citratpuffer (Merck Darmstadt) (pH6)

im Schnellkochtopf uumlber 45 Minuten

2 Andauung durch 01ige Protease (Sigma Hamburg) 10 Minuten 37degC

3 Waschung mit TRIS-Puffer (Merck Darmstadt)

4 Kochen des Schnittes bei 70degC fuumlr 60 Minuten in 95igem Formamid (Roth

Karlsruhe)

5 Waschung mit TRIS-Puffer

6 Inkubation in 3iger Wasserstoffperoxidloumlsung (DAKO Hamburg) 30

Minuten

7 Inkubation in 20iger Schweinenormalserum (DAKO Hamburg) verduumlnnt mit

TRIS-Puffer

8 Inkubation mit dem gegen BrdU gerichteten Primaumlrantikoumlrper (150 Verduumlnnung

mit Antibody-Diluent beides DAKO Hamburg) uumlber Nacht

9 Weiterbehandlung mit LSAB+ Kits (DAKO Hamburg)

10 Waschung mit TRIS-Puffer

11 Inkubation mit biotinylierten Sekundaumlrantikoumlrpern (biotinylierter antiMaus IgG

DAKO LSAB+ Kit Peroxydase)

12 Waschung mit TRIS-Puffer

13 Zugabe von Streptavidin Peroxydase fuumlr 30 Minuten

14 Waschung mit TRIS-Puffer

15 Inkubation mit dem Farbstoff 10 Minuten

16 Unterbrechung der Reaktion durch vorsichtige Spuumllung mit Aqua destillata

17 PAS- bzw HE-Faumlrbung

18 Eindeckung (mit Roti Histokit Fa Rote)

Material und Methode

22

272 Protokolle der Immunhistochemie (TGF-α)

- Paraffinschnitte 2microm Trocknung uumlber Nacht bei 60 Grad

- Antikoumlrper TGFa Fa Calbiochem Konzentration 1100 verduumlnnt mit

Antikoumlrper-Verduumlnnungsloumlsung Fa Leica (REFAR9352)

Bearbeitung

1 Entparaffinierung uumlber Automaten mit Bond Dewax Solution (REF 35606)

2 Hitzevorbehandlung im Automaten pH 60

3 Peroxidase Blocking (im Nachweissystem REF DS9800) bdquoPolymer Refine

DABldquo dFaLeica) fuumlr 10 Minuten

4 Inkubation mit Primaumlr-AK fuumlr 60 Minuten

5 Post Primary (im Nachweissystem dFaLeica) fuumlr 10min

6 Polymer (Nachweissystem) 30 Minuten

7 DAB (33-Diaminobenzidin) Nachweissystem 20 Minuten

8 Gegenfaumlrbung mit Haumlmalaun (Nachweissystem) 8 min

9 Entwaumlssern in aufsteigender Alkoholreihe gefolgt von Xylol

10 Eindecken mit Roti-Histokit (FaRoth)

Material und Methode

23

273 Protokolle der Immunhistochemie (EGF-R)

- Paraffinschnitte 2microm Trocknung uumlber Nacht bei 60 Grad

- Antikoumlrper EGFR Fa Leica Konzentration 150 verduumlnnt mit Antikoumlrper-

Verduumlnnungsloumlsung Fa Leica (REFAR9352)

Bearbeitung

1 Bearbeitung im Vollautomat der Fa Leica bdquoBOND Max

2 Entparaffinierung uumlber Automaten mit Bond Dewax Solution (REF 35606)

3 Hitzevorbehandlung im Automaten pH 90

4 Peroxidase Blocking (im Nachweissystem REF DS9800) bdquoPolymer Refine

DABldquo d Fa Leica) fuumlr 10 Minuten

5 Inkubation mit Primaumlr-AK fuumlr 60 Minuten

6 Post Primary (im Nachweissystem d Fa Leica) fuumlr 10 Minuten

7 Polymer (Nachweissystem) 30 Minuten

8 DAB (33-Diaminobenzidin) Nachweissystem 20 Minuten

9 Gegenfaumlrbung mit Haumlmalaun (Nachweissystem) 8 min

10 Entwaumlssern in aufsteigender Alkoholreihe gefolgt von Xylol

11 Eindecken mit Roti-Histokit (Fa Roth)

Material und Methode

24

274 Protokolle der Immunhistochemie (Insulin)

- Paraffinschnitte 2microm Trocknung uumlber Nacht bei 60 Grad

- Antikoumlrper Insulin (Fa Leica Menarini Konzentration 1300 verduumlnnt mit

Antikoumlrper- Verduumlnnungsloumlsung Fa Leica (REFAR9352)

- Vollautomat der Fa Leica bdquoBOND Maxldquo

Bearbeitung

1 Entparaffinierung uumlber Automaten mit Bond Dewax Solution (REF 35606)

2 Peroxidase Blocking (im Nachweissystem REF DS9800) bdquoPolymer Refine

DABldquo d Fa Leica) fuumlr 5 min

3 Inkubation mit Primaumlr-AK fuumlr 18 Minuten

4 Post Primary (im Nachweissystem dFaLeica) fuumlr 7 Minuten

5 Polymer (Nachweissystem) 8 min

6 DAB (33-Diaminobenzidin) Nachweissystem 7 Minuten

7 Gegenfaumlrbung mit Haumlmalaun (Nachweissystem) 2 Minuten

8 Entwaumlssern in aufsteigender Alkoholreihe gefolgt von Xylol

9 Eindecken mit Roti-Histokit (Fa Roth)

Material und Methode

25

28 Proliferationsaktivitaumlt

Die morphometrische Auszaumlhlung der Proliferationsaktivitaumlt erfolgte mit dem

Mikroskop (Nikon ECLIPSE Ni) einer Kamera (Nikon digital sight ds-2Mv) dem

Softwareprogramm (Nis- Elements imaging software BR) und einem Gitternetz

(Methode nach Weibel) [45]

Mit Hilfe des BrdU- Labeling-Index (BrdU-LI) konnte die Proliferationsaktivitaumlt der

verschiedenen Versuchsgruppen verglichen werden da dieser den Anteil BrdU-

positiver Hepatozytenkerne in Prozent angibt (vergleiche Abb 8) Er wurde bei den

Tieren der Hauptgruppen 1-5 sowie der Kontrollgruppen 1-5 die uumlber 7 Tage BrdU

uumlber eine osmotische Pumpe (Fa Alzet Modell 2ML1) erhielten bestimmt Gezaumlhlt

wurden die Hepatozytenkerne in den praumlneoplastischen Herden (nur Versuchsgruppen)

und im Normalgewebe (je 2000 Hepatozytenkerne pro Tier der Versuchs- und

Kontrollgruppen)

29 Statistische Auswertung

Die Haupt- und Kontrollgruppen wurden hinsichtlich der Gewichtsentwicklung und

Blutzuckerwerte verglichen Zudem erfolgte ein intraindividueller Vergleich (gepaart)

der Proliferationsaktiviaumlt der Herde und des Normalgewebes in den Hauptgruppen und

der interindividuelle Vergleich (ungepaart) mit dem Normalgewebe der

Kontrollgruppen Es wurde jeweils der Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test (Microsoft

Excel 2003 Redmond USA) verwendet Unterschiede wurden als signifikant

akzeptiert falls die Irrtumswahrscheinlichkeit p unter 005 lag

Ergebnisse

26

3 Ergebnisse

31 Gewichtsentwicklung

In allen Hauptgruppen konnte nach der Transplantation eine Gewichtsreduktion

nachgewiesen werden Im Durchschnitt kam es zu einer initialen Abnahme von 172

Im Verlauf kam es zu einer Erholung der Tiere mit einer Gewichtszunahme um

durchschnittlich 042 Die Hauptgruppen 1 (3 Wochen) und 3 (6 Monate) jeweils

ohne Gefitinib zeigten dies am deutlichsten (49 Gewichtsabnahme innerhalb einer

Woche nach Transplantation) Die Hauptgruppe 1 gewann danach das 106fache und die

Hauptgruppe 3 das 108fache an Gewicht Statistisch signifikante Unterschiede lieszligen

sich zwischen den jeweiligen Haupt- und Kontrollgruppen feststellen (Tab 2 und

Abb5) Hier sahen wir bei den transplantierten diabetischen Tieren der Hauptgruppen

insgesamt einen kleineren Gewichtszuwachs als bei den Kontrolltieren

In den Kontrollgruppen hingegen konnte man eine stete Gewichtszunahme beobachten

(Tab 3 und Abb 6) Durchschnittlich kam es zu einem Gewichtszuwachs bis zum

15fachen Die Unterschiede zwischen den Kontrollgruppen 1 (3 Wochen) und 2 (3

Wochen 2 Wochen Gefitinib) zeigte einen statistisch signifikanten Unterschied Im

Durchschnitt nahm die Kontrollgruppe 1 das 129fache und die Kontrollgruppe 2 das

118fache zu

Einen signifikanten Unterschied konnten wir ebenfalls in den Gruppen 3 (6 Monate)

und 4 (6 Monate 2 Wochen Gefitinib) sowie 4 (6 Monate 2 Wochen Gefitinib) und 5

(6Monate 3 Monate Gefitinib) beobachten In der Kontrollgruppe 3 verzeichneten wir

den groumlszligten Gewichtszuwachs (171fache) Die Kontrollgruppe 4 (145fache) nahm

weniger zu als die Kontrollgruppe 5 (165fache) zu

Ergebnisse

27

Tabelle 2 Gewichtsentwicklung der Hauptgruppen 1-5

HG1 (n=8) HG2 (n=12) HG3 (n=11) HG4 (n=13) HG5 (n=14)

MW 1056 1009 1081 0984 0983

SEM 0009 0004 0033 0010 0012

Test nsa ns

b ns

c ns

d

lt 0001e 0001

f lt 0001

g lt 0001

h lt 0001

i

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM Standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (plt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabelle 3 Gewichtsentwicklung der Kontrollgruppen 1-5

KG1 (n=10) KG2 (n=10) KG3 (n=11) KG4 (n=10) KG5 (n=10)

MW 1288 1179 1706 1445 1649

SEM 0010 0011 0023 0024 0017

Test 0029a 0025

b 0043

c ns

d

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM Standard error of the mean ns nicht signifikant KG Kontrollgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (plt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Ergebnisse

28

Startpunkte Gefitinibgabe

Abbildung 5 Gewichtsentwicklung der Hauptgruppen

In den Hauptgruppen verzeichneten wir eine voruumlbergehende Gewichtsabnahme nach der

Transplantation Nach Erholung konnten wir eine leichte Gewichtszunahme beobachten

Startpunkte Gefitinibgabe

Abbildung 6 Gewichtsentwicklung der Kontrollgruppen

In den Kontrollgruppen konnten wir eine stete Gewichtszunahme verzeichnen (ca das 15-fache vom

Startgewicht)

Ergebnisse

29

32 Blutglukosedaten

Nach erfolgreicher Streptozotocingabe stiegen die Blutglukosewerte aller

Hauptgruppentiere auf Werte uumlber 167 mmolL bzw 300mgL In allen Gruppen lagen

die Durchschnittswerte post transplantationem zwischen 160 mmolL und 276mmolL

waumlhrend des gesamten Versuches Am Toumltungstag lag der Blutzucker durchschnittlich

bei 243mmolL Der nach der Transplantation nachgewiesene Blutglukoseabfall war in

allen Hauptgruppen zu verzeichnen (im Durchschnitt 123) Im Verlauf stiegen die

Werte konsekutiv wieder an Signifikante Unterschiede gab es nicht Verglichen mit den

normoglykaumlmen Kontrollgruppen war ein signifikanter Unterschied zu den

Hauptgruppentieren auf Grund der diabetischen Stoffwechsellage zu ermitteln (Tab 4

Abb 7)

In den Kontrollgruppen lag der Durchschnittswert aller Blutglukosewerte bei

54mmolL (plusmn 09mmolL) Blutzuckerschwankungen als Folge der Gefitinibgabe

konnten nicht nachgewiesen werden Ein signifikanter Unterschied ergab sich zwischen

den Kontrollgruppen 3 (6 Monate) welche einen Blutzuckerwert um 497mmoll hatten

und 5 (6 Monate 3 Monate Gefitinib) welchen einen Blutzuckerwert um 449mmoll

hatten (Tab 5 Abb 8)

Tabelle 4 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Hauptgruppen 1-5

HG1 (n=8) HG2 (n=12) HG3 (n=11) HG4 (n=13) HG5 (n=14)

MW 23088 23075 23456 26700 25591

SEM 0795 1070 3487 1108 1505

Test nsa ns

b ns

c ns

d

Test lt0001e lt0001

f 0001

g lt0001

h lt0001

i

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM Standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

Ergebnisse

30

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabelle 5 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Kontrollgruppen 1-5

KG1 (n=10) KG2 (n=10) KG3 (n=11) KG4 (n=10) KG5(n=10)

MW 5530 6320 4973 4830 4490

SEM 0281 0541 0160 0293 0091

Test nsa ns

b ns

c 0019

d

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM Standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Ergebnisse

31

Startpunkte Gefitinibgabe

Abbildung 7 Blutglukoseentwicklung der Hauptgruppen

Post transplantationem kam es in allen Gruppen zu einem Blutglukoseabfall Im Verlauf stiegen die

Werte konsekutiv wieder an

Startpunkte Gefitinibgabe

Abbildung 8 Blutglukoseentwicklung der Kontrollgruppen

Die Blutglukosewerte der nicht transplantierten Tiere lagen im Durchschnitt bei 54mmolL (plusmn

09mmolL) Blutzuckerschwankungen als Folge der Gefitinibgabe konnten nicht nachgewiesen werden

Ergebnisse

32

33 Praumlneoplastische Leberherde

Nach erfolgreicher Transplantation der Pankreasinseln entstanden bei allen

Hauptgruppen im Abstromgebiet der Inseln klarzellige Veraumlnderungen der Hepatozyten

in den Azinuszonen 1 und 2 (s Abb 9) Diese Foci of alterated hepatocytes zeigten wie

in den vorangegangenen Experimenten eine vermehrte Glykogenspeicherung welche

mit Hilfe der PAS- Reaktion verdeutlicht werden kann (s Abb 10) Des weiteren fand

sich in den Glykogenspeicherherden eine Uumlberexpression des EGF-R und von TGFα im

Vergleich zum extrafokalen Lebergewebe (Abb 13 und 14)

34 Proliferationsaktivitaumlt

Die Proliferationsaktivitaumlt der einzelnen Gruppen wurde anhand des BrdU-Labeling-

Index bestimmt Ein Vergleich der Indices erfolgte intra- und interindividuell (Tabellen

6 bis 8) Die Proliferation betrug im Normalgewebe der Hauptgruppe 1 (3 Wochen) im

Durchschnitt 35 plusmn 0764 In der Hauptgruppe 2 (3 Wochen 2 Wochen Gefitinib) war

sie deutlich geringer und lag bei 125 plusmn 0256

Die Proliferationsaktivitaumlt in den praumlneoplastischen Herden wurde nach 2 Wochen

Gefitinibgabe halbiert (HG 1 vs HG2 107 plusmn 0996 vs 57 plusmn 049) Im

intraindividuellen Vergleich der Hauptgruppe 2 war die Proliferationsaktivitaumlt der

Herde im Vergleich zum Normalgewebe um etwa das 3-fache erhoumlht (Herde vs

Normalgewebe 574 plusmn 049 vs 125 plusmn 026)

Im Normalgewebe der Hauptgruppen 3-5 (vgl Tab7 6 Monate 6 Monate 2 Wochen

Gefitinib 6 Monate 3 Monate Gefitinib) war die Proliferation im Mittel jeweils

geringer als in den Herden (12 plusmn 0075 06 plusmn 0031 und 07 plusmn 0036 vs 61 plusmn

0437 23 plusmn 0131 und 35 plusmn 0223) Dieser Unterschied war in allen drei Gruppen

signifikant Des Weiteren ergab sich ein signifikanter Unterschied zwischen den

Hauptgruppen 3 und 4 Die Proliferationsaktivitaumlt war in der HG 4 (also nach 2-

woumlchiger Gefitinibgabe im Vergleich zur HG 3 (ohne Gefitinibgabe) sowohl im Herd-

als auch im Normalgewebe etwa halbiert (Normalgewebe HG 3 vs HG 4 12 plusmn 0075

vs 06 plusmn 0031 Herdgewebe HG 3 vs HG 4 61 plusmn0437 vs 23 plusmn 0131)

Ergebnisse

33

Bei den Kontrollgruppen 1-4 zeigten sich im Vergleich zum Normalgewebe der

Hauptgruppen erhoumlhte Proliferationsaktivitaumlten im Lebergewebe in den Gruppen 1

(44 plusmn 0595 3 Wochen) und 2 (29 plusmn 0441 3 Wochen 2 Wochen Gefitinib) Diese

waren bei den 6- Monats- Kontrolltieren geringer (KG 345 15 plusmn 0097 06 plusmn

016 09 plusmn 006) Verglichen mit dem Normalgewebe der Hauptgruppen waren die

Proliferationsaktivitaumlten der Kontrolltiere bis auf KG 4 (6 Monate) erhoumlht

Tabelle 6 BrdU-Labeling-Index der Hauptgruppen 1-2

HG1 HG2

Normalgewebe Herde Normalgewebe Herde

Tier 1 35 165 255 604

Tier 2 775 856 065 429

Tier 3 085 771 155 839

Tier 4 18 1004 025 422

MW 3475 10703 1250 5735

SEM 0764 0996 0256 0490

Test(a) 0030 0011

Test(b) nsa ns

b

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

Test(a)

Vergleich zwischen Normalgewebe und Herde der jeweiligen Hauptgruppe

Test(b)

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2 (Normalgewebe)

b Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2 (Herde)

Ergebnisse

34

Tabelle 7 BrdU-Labeling-Index der Hauptgruppen 3-5

HG3 HG4 HG5

Normalgewebe Herde Normalgewebe Herde Normalgewebe Herde

Tier 1 07 293 055 168 06 442

Tier 2 135 83 04 14 08 335

Tier 3 09 478 08 288 065 315

Tier 4 165 683 045 333 1 126

Tier 5 125 748 055 264 045 515

Tier 6 085 169 095 394

MW 1170 6064 0600 2270 0742 3545

SE 0075 0437 0031 0131 0036 0223

Test(a) 0004 0004 0006

Test(b) 0023a 0015

b ns

c ns

d ns

e ns

f

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

Test(a)

Vergleich zwischen Normalgewebe und Herde der jeweiligen Hauptgruppe

Test(b)

a Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4 (Normalgewebe)

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4 (Herde)

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5 (Normalgewebe)

d Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5 (Herde)

e Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5 (Normalgewebe)

f Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5 (Herde)

Ergebnisse

35

Tabelle 8 BrdU-Labeling-Index der Kontrollgruppen 1-5

KG 1 KG 2 KG 3 KG 4 KG 5

Tier 1 71 165 114 054 069

Tier 2 285 38 216 073 079

Tier 3 26 5 186 087 116

Tier 4 815 13 117 049 059

Tier 5 15 113 034 128

MW 4440 2938 1492 0594 0902

SEM 0595 0441 0097 0160 0060

Test(a) ns a 0011

b ns

c ns

d

Test(b) 0044 ns 0008 0003 0004

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

Test(a)

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Test(b)

Vergleich zwischen den jeweiligen Haupt- und Kontrollgruppen

Ergebnisse

36

35 Abbildungen

Abb 9 Immunhistochemische Darstellung von Insulin in den transplantierten

Pankreasinseln

Vitale angewachsene Pankreasinseln in einem Pfortaderast eines Portaltraktes nach intraportaler

Transplantation und umgebene klarzellige Veraumlnderungen der Hepatozyten im Abstromgebiet Mit dem

Antikoumlrper gegen Insulin lassen sich szlig-Zellen der transplantierten Inseln nachweisen deren Zytoplasma

spezifisch angefaumlrbt wird (Laumlnge der unteren Bildkante A761 microm B 435microm)

A

B

Ergebnisse

37

Abb 10 Glykogenspeicherherd (6 Mon nach Transplantation) in der PAS-

Reaktion

Leberherd 6 Monate nach Transplantation mit typischen Lebergewebsveraumlnderungen (in der unteren

Abbildung vergroumlszligert) Praumlneoplastische hepatozellulaumlre Laumlsionen sogenannte foci of altered

hepatocytes (FAH) mit vermehrter Glykogenspeicherung im Vergleich zum umgebenen Lebergewebe

dargestellt in der PAS- Reaktion (Laumlnge der unteren Bildkante A1740microm B 870microm)

B

A

Ergebnisse

38

Abb 11 Glykogenspeicherherde in der PAS-Reaktion

Man erkennt in der PAS-Reaktion eine kraumlftige Violettfaumlrbung der Herde gegenuumlber dem Normalgewebe

Die Transplantation von Pankreasinseln fuumlhrte bei den diabetischen Tieren zu glykogenspeichernden

Herden im Abstromgebiet der Transplantate und auch bei Ratten die Gefitinib erhielten Die

Abbildungen zeigen die Herde in verschiedenen Vergroumlszligerungen der Hauptgruppe 5 (6 Monate 3

Monate Gefitinib) (Laumlnge der unteren Bildkante A E870microm B F 435microm CD 217microm)

B A

F E

C D

Ergebnisse

39

Abbildung 13 Immunhistochemische Darstellung von TGF-α

Beispiel der immunhistochemischen Darstellung von TGF-α in einem hellzelligen Leberherd (6 Monate

nach Transplantation ohne Gefitinibgabe) Man sieht eine maumlszligige Braunfaumlrbung des Zytoplasmas und

der Zellmembran der Hepatozyten der Leberherde im Vergleich zum umgebenden Normalgewebe

entsprechend einer Uumlberexpression von TGFα innerhalb des Leberherdes

(Laumlnge der unteren Bildkante A1740microm B 870microm)

B

A

Ergebnisse

40

Abbildung 14 Immunhistochemische Darstellung von EGF-R

Beispiel einer immunhistochemischen Darstellung des EGF-R in einem hellzelligen Leberherd(6 Monate

nach Transplantation ohne Gefitinibgabe) Im Vergleich zum Normalgewebe findet man eine etwas

kraumlftigere membranstaumlndige Braunfaumlrbung der Hepatozyten im Herdgewebe entsprechend einer leichten

Uumlberexpression des EGFR in den Leberherden (Laumlnge der unteren Bildkante A1740microm B 870microm)

A

B

Ergebnisse

41

Abbildung 15 Immunhistochemische Darstellung BrdU-markierter Hepatozyten

Dunkelbraun gefaumlrbte Zellkerne markieren Hepatozyten die sich im Proliferationszyklus befinden Das

umliegende Normalgewebe zeigt im Vergleich zum Herdgewebe eine deutlich geringere

Proliferationsaktivitaumlt BrdU wurde mittels einer osmotischen Minipumpe uumlber 7 Tage kontinuierlich

verabreicht (6 Monate nach Transplantation ohne Gefitinibgabe)

(Laumlnge der unteren Bildkante 870microm)

A

Diskussion

42

4 Diskussion

41 Die Transplantate und deren Effekte auf das benachbarte Leberparenchym

Voraussetzung fuumlr das Experiment waren vitale Pankreasinseltransplantate in den

kleinen Pfortaderaumlsten der Leber welche zu allen Toumltungszeitpunkten in den

Hauptgruppen nachgewiesen werden konnten (siehe Abb 3) Zahlreiche Herde

veraumlnderter Hepatozyten haben sich im Abstromgebiet der Transplantate ausgebildet

Mit Hilfe der PAS-Reaktion konnte die Glykogenspeicherung der vergroumlszligerten

Hepatozyten innerhalb des Leberazinus deutlich gemacht werden Diese klarzelligen

Herde (clear cell foci CCF) werden bei der Ratte zu den Praumlneoplasien gezaumlhlt [50]

Ursaumlchlich fuumlr die Glykogenose ist eine reduzierte Glykogenolyseaktivitaumlt der

Hepatozyten und eine gesteigerte Glykogensynthese (verminderte Aktivitaumlt des

glykogenolytischen Enzyms Glukose- 6- Phosphatase) Insulin-vermittelte Signalwege

wie AKT mTOR und Ras Raf1 sowie Enzyme der Glykolyse der de-novo-

Fettsaumluresynthese der β- Oxidation und der Cholesterinbiosynthese sind in den CCF

hochreguliert verglichen mit dem Normalgewebe Ebenfalls findet sich eine erhoumlhte

Proliferationsaktivitaumlt [9] und eine gleichzeitige Uumlberexpression von EGF-R und TGF-α

in praumlneoplastischen Herden wie es auch in diesem Experiment bei den unbehandelten

Tieren nachweisbar ist

42 Blutglukose und Gewichtsentwicklung der Tiere

In allen Hauptgruppen konnte nach der Transplantation eine Gewichtsreduktion

nachgewiesen werden Diese beruht meist auf einer voruumlbergehenden Einstellung der

Nahrungsaufnahme sowie dem auch beim Menschen bekannten

Postaggressionsstoffwechsel nach Operationen [53]

Die Entwicklung von Blutglukose und Gewicht der Haupt- und Kontrollgruppen

entsprach in der Gesamtheit unseren Erwartungen In den Hauptgruppen konnten wir

dauerhaft hohe Blutzuckerwerte und groumlszligtenteils konstante Gewichtsverlaumlufe

verzeichnen Die Kontrolltiere waren zu jeder Zeit normoglykaumlmisch und nahmen

kontinuierlich an Gewicht zu Ein Einfluss des Medikamentes Gefitinib bezogen auf

die Blutglukose- und Gewichtsdaten konnte bei den transplantierten Versuchstieren

Diskussion

43

nicht festgestellt werden Hier zeigte sich im Vergleich der einzelnen Hauptgruppen

untereinander kein signifikanter Unterschied Die geringe Gewichtszunahme ist wie

auch schon in einigen Vorarbeiten beschrieben den Nebenwirkungen des Diabetes

zuzuschreiben [13] Zudem kam es bei den diabetischen Tieren zu Katarakten

Polydipsie Polyurie und Diarrhoen

Ein Einfluss des Gefitinibs auf die Gewichtsentwicklung der nicht-transplantieren Tiere

konnte jedoch ermittelt werden Es zeigten sich signifikante Unterschiede zwischen den

behandelten (Kontrollgruppe 4 6 Monate 2 Wochen Gefitinib) und den nicht-

behandelten Tieren (Kontrollgruppe 3 6 Monate) Gefitinib fuumlhrte dazu dass die Tiere

anfangs weniger zunahmen dann nach 3 Wochen aber kontinuierlich an Gewicht

zunahmen moumlglicherweise laumlsst sich dies durch Gewoumlhnungseffekte erklaumlren

Die Kontrollgruppe 5 welche sechs Monate lebte und drei Monate vor

Toumltungszeitpunkt Gefitinib erhielt zeigte jedoch im Vergleich zu der unbehandelten

Kontrollgruppe 3 (6 Monate) keinen signifikanten Gewichtsunterschied Dies kann die

Folge einer Toleranzentwicklung gegenuumlber der Applikation sein oder dass mit

zunehmender Dauer der Verabreichung des Medikamentes die Nebenwirkungen von

den Tieren besser toleriert werden konnten Zu den bekannten Nebenwirkungen von

Gefitinib gehoumlren Diarrhoen Augenentzuumlndungen und Hautausschlaumlge (vergleiche

Tab 6-5) [54] Ein Einfluss des Medikamentes auf den Blutglukosespiegel der

Kontrolltiere konnte nicht festgestellt werden

43 Proliferationsindex

Ziel dieser Arbeit war die Inhibition von EGF-R ein Transmembranrezeptor der eine

wichtige Rolle in der Hepatokarzinogenese spielt [28 29] Dieser

Wachstumsfaktorrezeptor wird auch auf der Zelloberflaumlche hepatozellulaumlrer Karzinome

vermehrt exprimiert [46 47]

Nun konnte in meinen Experimenten durch die Blockade der intrazellulaumlren

Tyrosinkinase mittels Gefitinib eine Reduktion der Proliferationsrate der

praumlneoplastischen Leberherde erzielt werden sodass eine Beeinflussung der Initiation

der Hepatokarzinogenese anzunehmen ist Gefitinib hemmt die Proliferation dieser

Glykogenspeicherherde im Kurzzeitversuch uumlber 2 Wochen bei den 3 Wochen- und 6-

Monatstieren mit einer Dosis von 20mgkgKG

Diskussion

44

Im Gegensatz dazu kam es zu keiner Beeinflussung der Proliferation bei den

Mittellangzeitversuchen von 6 Monaten uumlber eine laumlngere Applikationsdauer (3

Monate) mit einer reduzierten Dosis (10mgkgKG) Somit bleibt anscheinend die

Karzinogenese bereits laumlnger bestehender womoumlglich schon promovierter Herde durch

eine EGF-R-Blockade unbeeinflusst Dies liegt moumlglicherweise an dem Startpunkt der

Behandlung da die Therapie mit Gefitinib erst nach 3 Monaten begonnen wurde und

der Einfluss auf die sehr fruumlhe Hepatokarzinogenese somit verringert ist

Auch andere Modelle wie die intrahepatische Ovar- und

Schilddruumlsenfollikeltransplantation sowie chemische Hepatokarzinogenesemodelle (N-

Nitrosomorpholin) zeigten aumlhnliche Ergebnisse sowohl in Kurz- (3 Wochen - 6 Monate)

als auch in den Langzeitexperimenten (12-24 Monate) im Hinblick auf die Proliferation

Nach 2-woumlchiger Hochdosis-Gefitinibgabe lieszligen sich verminderte

Proliferationsaktivitaumlten in den praumlneoplastischen Leberherden nachweisen Im

Ovartransplantationsmodell Modellen entstanden sogar weiterhin hepatozellulaumlre

Adenome und Karzinome sodass anzunehmen ist dass Gefitinib kaum einen Einfluss

auf die Promotion und Progression in der hormonellen Hepatokarzinogenese hat Weder

die Anzahl noch das Auftreten der Tumoren wurde durch die Gefitinibdauergabe

(10mg) beeinflusst [55] Im N-Nitrosomorpholinmodell hingegen konnte das Auftreten

von hepatozellulaumlren Adenomen und Karzinomen durch die Gefitinibgabe reduziert

werden sodass im chemischen Hepatokarzinogenesemodell die Aktivierung des EGF-R

womoumlglich eine groumlszligere Rolle spielt als im hormonellen [56]

Eine moumlgliche Erklaumlrung kann die Resistenzentwicklung gegenuumlber

Tyrosinkinaseinhibitoren sein welche sowohl in vitro als auch klinisch bei der

Behandlung mit diesen Medikamenten beobachtet wird [49 50] Auszligerdem ist es

moumlglich dass die verabreichte Dosis von 10mgkgKG Gefitinib nicht zu einer

vollstaumlndigen Blockade der Tyrosinkinase gefuumlhrt hat Womoumlglich kam es uumlber

alternative Wege wie beispielsweise der Aktivierung des IGF-1R (insulin-like-growth-

factor-receptor 1) zu einer Aufrechterhaltung des MAPK-Pfades und damit zum

Uumlberleben und Wachstum der Praumlneoplasien [50 51] Zellkulturexperimente konnten

diese Resistenzentwicklung und eine Transaktivierung des EGF-R belegen [50]

Diese Hypothese wird auch durch eine klinische Studie aus dem Jahr 2006 untermauert

[57] Hier wurde die Wirksamkeit von Gefitinib bei fortgeschrittenem inoperablen

HCCacutes an 31 Patienten untersucht Das Ergebnis war jedoch mit einem Ansprechen von

nur ca 3 ernuumlchternd sodass die Studie nicht fortgefuumlhrt wurde Allerdings findet

Diskussion

45

Gefitinib (IressaTM) neben Erlotinib (TarcevaTM) ua im Rahmen klinischer Studien

in der Therapie des Bronchialkarzinoms Anwendung

Zusammenfassung

46

5 Zusammenfassung

Die therapeutischen Moumlglichkeiten sind fuumlr das hepatozellulaumlre Karzinom bis heute sehr

begrenzt Tierexperimentelle Hepatokarzinogenesemodelle dienen dem besseren

Verstaumlndnis diverser pathophysiologischer metabolischer und molekulaer Prozesse

und zeigen neue gezielte antitumorigene Therapieansaumltze auf

Ein langjaumlhrig etabliertes Modell ist die hormoninduzierte Hepatokarzinogenese durch

Pankreasinseltransplantation Auch andere Modelle wie die intrahepatische Ovar- und

Schilddruumlsenfollikeltransplantation sowie chemische Hepatokarzinogenesemodelle (N-

Nitrosomorpholin) haben sich etabliert und wurden in parallelen Experimenten zu

meinem durchgefuumlhrt In allen Modellen entstanden Praumlneoplasien bzw

hyperproliferative Leberherde in der nichtzirrhotischen Rattenleber welche sich (auszliger

nach Schilddruumlsenfollikeltransplantation) zu hepatozellulaumlren Adenomen und spaumlter

auch Karzinomen weiterentwickelten

In dieser Studie wurden die Versuchstiere (Ratten) in 5 Haupt- und 5 Kontrollgruppen

unterteilt wobei die kuumlrzeste Beobachtungszeit bei 3 Wochen und die laumlngste bei 6

Monaten lag Die Dauer der Gefitinibapplikation wurde ebenfalls unterteilt in 2 Wochen

und 3 Monate Messparameter in diesem Experiment stellten Blutzucker Gewicht und

die Proliferationsaktivitaumlt der Herde dar Das Lebergewebe wurde histologisch

morphometrisch und immunhistochemisch untersucht

In der vorliegenden Arbeit wurde versucht die insulininduzierte Hepatokarzinogenese

mittels Gefitinib zu hemmen Dieses blockiert spezifisch die Tyrosinkinase des EGF-R

sodass es zu einer Unterbrechung der Signalkaskade kommt

In meiner Arbeit fand sich im Kurzzeitversuch eine deutlich geringere

Proliferationsaktivitaumlt innerhalb der Glykogenspeicherherde behandelter Tiere im

Vergleich zu nicht behandelten Tieren

Dies untermauert die Annahme dass TGF-α und der EGF-R eine wichtige Rolle in der

Entstehung praumlneoplastischer Herde und in der Hepatokarzinogenese spielen

In diesem Experiment konnte somit gezeigt werden dass Gefitinib einen Einfluss auf

die Initiation der Tumorgenese im Inseltransplantationsmodell der Ratten hat

Die Langzeitexperimente zeigten jedoch dass es zu keiner Beeinflussung der Promotion

und Progression der Hepatokarzinogenese kam Anzunehmen ist dass die EGF-R-

Zusammenfassung

47

Aktivierung nur einen Teil der aktivierten Signalkaskaden in der hormonell induzierten

Karzinogenese der Leber ausmacht

Literaturverzeichnis

48

6 Literaturverzeichnis

[1] Jemal A Bray F Center MM Ferlay J Ward E Forman D Global

Cancer Statistics CA- Cancer J Clin 2011 6169ndash90

[2] Gomaa AI Khan SA Toledano M B Waked I Taylor- Robinson S D

Hepatocellular carcinoma epidemiology risk factors and pathogenesis World J

Gastroenterol 2008 14 4300-4308

[3] Marrero J Kudo M Bronowicki J-P The Challenge of Prognosis and

Staging for Hepatocellular Carcinoma Oncologist 2010 15 23-33

[4] Llovet JM Bru C Bruix J Prognosis of hepatocellular carcinoma the

BCLC staging classification Semin Liver Dis 1999 19 329ndash38

[5] Llovet JM Ricci S Mazzaferro V Hilgard P Gane E Blanc JF de

oliveira AC Santoro A Raoul JL Forner A Schwartz M Porta C

Zeuzem S Bolondi L Greten TF Galle PR Seitz JF Borbath I

Haumlussinger D Giannaris T Shan M Moscovici M Voliotis D Bruix J

Sorafenib in advanced hepatocellular carcinoma N Engl J Med 2008 359 378-

90

[6] Wilhelm S Adnane L Newell P Villanueva A Llovet JM Lynch M

Preclinical overview of sorafenib a multikinase inhibitor that targets both Raf

and VEGF and PDGF receptor tyrosine kinase signaling Mol Cancer Ther 2008

73129-3140

[7] Bannasch P Preneoplastic lesions as end points in carcinogenicity testing II

Preneoplasia in various non- hepatic tissues Carcinogenesis 1986 7 849-852

[8] Aleem E Nehrbass D Klimek F Mayer D Bannasch P Upregulation

of the insulin receptor and type I insulin-like growth factor receptor are early

events in hepatocarcinogenesis Toxicol Pathol 2011 39524-43

Literaturverzeichnis

49

[9] Dombrowski F Mathieu C Evert M Hepatocellular Neoplasms Induced by

Low-NumberPancreatic Islet Transplants in Autoimmune Diabetic BBPfd Rats

Cancer Res 2006 1833-1843

[10] Ribback S Calvisi DF Cigliano A Sailer V Peters M Rausch J

Heidecke CD Birth M Dombrowski F Molecular and metabolic changes in

human liver clear cell foci resemble the alterations occurring in rat

hepatocarcinogenesis J Hepatol 2013 581147-56

[11] Morath C Schwenger J Schmidt J Zeier M Kombinierte Niere- Pankreas-

Transplantation Nephrologe 2007 2356ndash363

[12] Griffith RC Scharp D Hartmann B Ballinger W Lacy P A Morphologic

Study of Intrahepatic Portal-vein Islets Isografts Diabetes 1977 26 201-14

[13] Dombrowski F Lehringer-Polzin M Pfeifer U Hyperproliferative Liver

Acini after Intraportal Islet Transplantation in Streptozotocin-Induced Diabetic

Rats Laboratory Invest 1994 71 688-699

[14] Dombrowski F Bannasch P Pfeifer U Hepatocellular Neoplasms Induced

by Low- Number Pancreatic Islet Transplants in Streptozotocin Diabetic Rats

Am J Pathol 1997 150 1071-1087

[15] Dombrowski F Klingmuumlller D Pfeifer U Insulinomas Derived from

Hyperplastic Intra-Hepatic Islet Transplants Am J Pathol 1998 152 1025-

1038

[16] Dombrowski F Peifer U Hyperprolferative State of Liver Acini and

Pancreatic Islets after Intraportal Transplantation of Small Mass of Islets of

Langerhans in Streptozotocin induced Diabetic Rats Exp Clin Endocrinol 1995

103 112-117

Literaturverzeichnis

50

[17] De Paepe M Keymeulen B Pipeleers D Kloumlppel G Proliferation and

Hypertrophy of Liver Cells Surrounding Islet Grafts in Diabetic Recipient Rats

Hepatology 1995 21 1114-1153

[18] Dombrowski F Filsinger E Bannasch P Pfeifer U Altered Liver Acini

Induced in Diabetic Rats by Portal Vein Islet Isografts Resemble

Preneoplstic Hepatic Foci in Their Enzymic Pattern Am J Pathol 1996 148

1249-56

[19] Dragan Y P Sargent L Xu Y-D Xu Y-H H C Pitot HC The

Initiation-Promotion-Progression Model of Rat Hepatocarcinogenesis Exp Biol

Med (Maywood) 1993 20216-24

[20] Buumlrger C Inhibition der Signaltransduktion des epidermalen

Wachstumsfaktorrezeptors (EGF-Rezeptor) durch Peptid-Aptamere unv Diss

Universitaumlt Frankfurt aM 2002

[21 ] Fausto N Liver regeneration J Hepatol 2000 3219-31

[22] Michalopoulos GK DeFrances MC Liver regeneration Science 1997

27660-66

[23] Morimitsu Y Hsia CC Kojiro M Tabor E Nodules of less-differentiated

tumor within or adjacent to hepatocellular carcinoma relative expression of

transforming growth factor-alpha and its receptor in the different areas of tumor

Hum Pathol 1995 261126-1132

[24] Nalesnik MA Lee RG Carr BI Transforming growth factor alpha (TGFalpha)

in hepatocellular carcinomas and adjacent hepatic parenchyma Hum Pathol

1998 29228-234

[25] Harada K Shiota G Kawasaki H Transforming growth factor-alpha and

epidermal growth factor receptor in chronic liver disease and hepatocellular

carcinoma Liver 1999 19318-325

Literaturverzeichnis

51

[26] Chung YH Kim JA Song BC Lee GC Koh MS Lee YS et al

Expression of transforming growth factor-alpha mRNA in livers of patients with

chronic viral hepatitis and hepatocellular carcinoma Cancer 2000 89977-982

[27] Bekaii-Saab T Williams N Plass C Calero M Eng C A novel mutation

in the tyrosine kinase domain of ErB2 in hepatocellular carcinoma BMC

Cancer 2006 278-282

[28] Lee G Merlino G Fausto N Development of liver tumors in transforming

growth factor alpha transgenic mice Cancer Res 1992 19 5162-1570

[29] Hufnagl K Parzefall W Marian B Kaumlfer M Bukowska K Schulte-

Hermann R Grasl-Kraupp B Role of transforming growth factor alspha and

prostaglandines in preferential growth of preneopastic rat hepatocytes

Carcinogenesis 2001 8 1247-1256

[30] Carpenter G Cohen S Epidermal growth factor Annu Rev Biochem 1979

193-216

[31] Hanahan D Weinberg R The hallmarks of cancer Cell 2000 100 57-

70

[32] Fedi S Tola E Moeumlnne-Loccoz Y Dowling DN Smith LM Ogara F

Evidence for signalling between the phytopathogenic fungus Pythium ultimum

and Pseudomonas fluorescens F113 P ultimum represses the expression of

genes in P fluorescens F113 resulting in altered ecological fitness Appl

Environ Microbiol 1997 63 4261-4266

[33] Slamon D Clark G Wong S Levin W Ullrich A McGuire W Science

1987 235 177-182

[34] Khalil M Grandis J Shin D Expert Review of Anticancer Therapy 2003 3

367-380

Literaturverzeichnis

52

[ 35] Krejsa C Rogge M Sadee W Protein therapeutics new applications for

pharmacogenetics Nature Reviews Drug Discovery 2006 5 507-521

[36] Barker A Gibson K Grundy W Godfrey A Barlow J Healy M

Woodburn J Ashton S Curry B Scarlett L Henthorn L Richards L

Studies leading to the identification of ZD1839 (IRESSA) an orally active

selective epidermal growth factor receptor tyrosine kinase inhibitor targeted to

the treatment of cancer Bioorg Med Chem Lett 2001 14 1911-1914

[37] Shchemelinin I Sefc L Necas E Protein kinase inhibitors Folia Biol

(Praha) 2006 4 137-148

[38] Wakeling A Guy S Woodburn J Ashton S Curry B Barker A Gibson

K ZD1839 (IRESSA) an orally active inhibitor of epidermal growth factor

signalling with potential for cancer therapy Cancer Res 2002 20 5749-5754

[39] Blackhall F Ranson M Thatcher N Where next for gefitinib in patients with

lung cancer Lancet Oncol 2006 6 499-507

[40] Birnbaum A Ready N Gefitinib therapy for non-small cell lung cancer

Curr Treat Options Oncol 2005 675-81

[41] Schiffer E Housset C Cacheux W Wendum D Desbois-Mouthon C

Rey C Clergue F Poupon R Barbu V Rosmorduc O Gefitinib an EGFR

inhibitor prevents hepatocellular carcinoma development in the rat liver with

cirrhosis Hepatology 2005 41307-14

[42] Brehmer D Greff Z Godl K Blencke S Kurtenbach A Weber M

Muumlller S Klebl B Cotten M Keacuteri G Wissing J Daub H Cellular

Targets of Gefitinib Cancer Res 2005 65 379

[43] Klotz L Hacker HJ Klingmuumlller D Bannasch P Pfeifer U Dombrowski

F Hepatocellular alterations after intraportal transplantation of ovarian tissue in

ovariectomized rats Am J Pathol 2000 1561613-26

Literaturverzeichnis

53

[44] Dombrowski F Klotz L Hacker HJ Li Y Klingmuumlller D Brix K

Herzog V Bannasch P Hyperproliferative hepatocellular alterations after

intraportal transplantation of thyroid follicles Am J Pathol 2000 15699-113

[45] Weibel E Staubli W Gnagi H Hess F Correlated morphometric and

biochemical studies on the liver cell I Morphometric model stereologic

methods and normal morphometric data for rat liver J Cell Biol1969 4268ndash

91

[46] Strumberg D Clark J Awada A Moore M Richly H Hindlisz A Hirte

H Eder J Lenz H Schwartz B Safety pharmacokinetics and preliminary

antitumor activity of sorafenib a review of four phase I trials in patients with

advanced refractory solid tumors Oncologist 2007 4 426-437

[47] Mendelsohn J Baselga J The EGF receptor family as targets for cancer

therapy Oncogene 2000 56 6550-6565

[48] Li B Chang C Yuan M McKenna W Shu H Resistance to small

molecule inhibitors of epidermal growth factor receptor in malignant gliomas

Cancer Res 2003 21 7443ndash7450

[49] Kosaka T Yatabe Y Endoh H Yoshida K Hida T Tsuboi M Tada H

Kuwano H Mitsudomi T Analysis of epidermal growth factor receptor gene

mutation in patients with non-small cell lung cancer and acquired resistance to

gefitinib Clin Cancer Res 2006 19 5764ndash5769

[50] Huether A Hopfner M Sutter A Baradari V Schuppan D Scheruumlbl

H Signaling pathways involved in the inhibition of epidermal growth factor

receptor by erlotinib in hepatocellular cancer World J Gastroenterol 2006

32 5160ndash5167

[51] Giglia J Antonia S Berk L Bruno S Dessureault S Finkelstein

S Systemic therapy for advanced hepatocellular carcinoma past present and

future Cancer Control 2010 1 120ndash129

Literaturverzeichnis

54

[52] Bannasch P Pathogenesis of hepatocellular carcinoma sequential cellular

molecular and metabolic changes Prog Liver Dis 1996 14161ndash97

[53] Beisbarth H Fekl W Pathophysiology of post-aggression metabolism

Zentralbl Chir 1989 1141045-58

[54] Packungsbeilage Iressa (Hersteller AstraZeneca UK Limited Macclesfield

Cheshire SK10 2NA Vereinigtes Koumlnigreich)

[55] Ribback S Sailer V Boumlhning E Guumlnther J Merz J Steinmuumlller F

Evert M Calvisi DC Der Tyrosinkinasehemmer Gefitinib reduziert die

Tumorentstehung im chemischen jedoch in hormonell induzierten

Hepatokarzinogenese-Modellen Z Gastroenterol 2013 5130 (abstract)

[56] Dombowski F Sailer V Inhibition des Epidermal Growth Factor

Rezeptors in chemisch induzierten praumlneoplastischen Leberherden und

hepatozellulaumlren Karzinomen der Ratte 2010

[57] OrsquoDwyer P J Giantonio BJ Levy DE Kauh JS Fitzgerald B Benson

AB Gefitinib in advanced unresectable hepatocellular carcinoma Results from

the Eastern Cooperative Oncology Grouprsquos Study E1203 Journal of Clinical

2006 414

Tabellenanhang

55

7 Tabellenanhang

Tab 7-1 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Hauptgruppen 1-5

HG1 HG2 HG3 HG4 HG5

Tier 1 234 212 70 304 315

Tier 2 216 282 317 249 324

Tier 3 142 221 184 332 226

Tier 4 306 245 304 287 323

Tier 5 302 205 288 293 273

Tier 6 167 210 306 278 193

Tier 7 291 185 332 271 198

Tier 8 189 215 245 249 201

Tier 9 314 65 234 260

Tier 10 199 268 232

Tier 11 252 291 270

Tier 12 229 169

Tier 13 246

MW 23088 23075 23456 26700 25591

SEM 0795 1070 3487 1108 1505

Test nsa ns

b nsc ns

d

Test lt0001e lt0001

f 0001g lt0001

h lt0001i

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabellenanhang

56

Tab 7-2 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Kontrollgruppen

1-5

KG1 KG2 KG3 KG4 KG5

Tier 1 51 51 47 47 47

Tier 2 47 48 44 48 43

Tier 3 53 48 42 43 43

Tier 4 48 51 61 74 47

Tier 5 57 87 47 44 41

Tier 6 54 47 50 46 40

Tier 7 51 68 51 45 47

Tier 8 52 92 56 49 46

Tier 9 63 63 51 44 47

Tier 10 77 77 48 43 48

Tier 11 50

MW 5530 6320 4973 4830 4490

SEM 0281 0541 0160 0293 0091

Test nsa ns

b nsc 0019

d

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Tabellenanhang

57

Tab 7-3 Gewichtsentwicklung der Hauptgruppen 1-5

HG1 HG2 HG3 HG4 HG5

Tier 1 0938 1045 0841 0942 1057

Tier 2 1092 0938 0870 0894 0950

Tier 3 1075 1070 1435 1077 0967

Tier 4 1089 1039 0696 0960 1004

Tier 5 0988 0984 0693 0763 0958

Tier 6 1187 0949 1004 1041 1033

Tier 7 1044 0988 1220 0874 1306

Tier 8 1039 0964 0984 0949 1016

Tier 9 1038 1221 0957 1209

Tier 10 1063 1039 0935 0946

Tier 11 1020 1934 1192 1030

Tier 12 1007 1266 0770

Tier 13 1063 0618

Tier 14 0935

MW 1056 1009 1081 0984 0983

SEM 0009 0004 0033 0010 0012

Test nsa ns

b nsc ns

d

lt0001e 0001

f lt0001g lt0001

h lt0001i

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabellenanhang

58

Tab 7-4 Gewichtsentwicklung der Kontrollgruppen 1-5

KG1 KG2 KG3 KG4 KG5

Tier 1 1308 1311 2255 1836 1717

Tier 2 1397 1269 1408 1872 1672

Tier 3 1332 1318 1471 1134 1598

Tier 4 1285 1225 1642 1206 1621

Tier 5 1331 1189 1828 1512 1896

Tier 6 1341 1203 1946 1339 1746

Tier 7 1361 0981 1788 1326 1589

Tier 8 1290 1105 1806 1411 1856

Tier 9 1109 1090 1560 1380 1389

Tier 10 1128 1094 1526 1432 1406

Tier 11 1537

MW 1288 1179 1706 1445 1649

SEM 0010 0011 0023 0024 0017

Test 0029a 0025

b 0043c ns

d

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Tabellenanhang

59

Tab 6-5Nebenwirkungen von Gefitinib [47]

Nebenwirkungen nach Systemorganklassen und Haumlufigkeit Stoffwechsel- und Ernaumlhrungsstoumlrungen Sehr haumlufig Anorexie leicht oder

mittelschwer (CTC-Grad 1 oder 2)

Augenerkrankungen Haumlufig Konjunktivitis Blepharitis und

trockene Augen hauptsaumlchlich

leicht (CTC-Grad 1) Gelegentlich Hornhauterosion reversibel und

manchmal verbunden mit

anormalem Wimpernwachstum Keratitis (012 )

Gefaumlszligerkrankungen Haumlufig Haumlmorrhagie wie Nasenbluten

und Haumlmaturie Erkrankungen der Atemwege des Brustraums und Mediastinums

Haumlufig Interstitielle Lungenerkrankung (13 ) oft schwer (CTC-Grad 3-4) uumlber Todesfaumllle wurde

berichtet Erkrankungen des Gastrointestinaltrakts Sehr haumlufig Durchfall hauptsaumlchlich leicht

oder mittelschwer (CTC-Grad 1

oder 2)

Erbrechen hauptsaumlchlich leicht

oder mittelschwer (CTC-Grad 1

oder 2)

Uumlbelkeit hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Stomatitis hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Haumlufig Dehydratation als Folge von

Durchfall Uumlbelkeit Erbrechen

oder Appetitlosigkeit

Mundtrockenheit hauptsaumlchlich

leicht (CTC-Grad 1)

Gelegentlich Pankreatitis gastrointestinale Perforation

Leber- und Gallenerkrankungen Sehr haumlufig Erhoumlhungen der

Alaninaminotransferase

hauptsaumlchlich leicht bis

mittelschwer Haumlufig Erhoumlhungen der

Aspartataminotransferase

hauptsaumlchlich leicht bis

mittelschwer Erhoumlhungen des

Gesamtbilirubins hauptsaumlchlich

leicht bis mittelschwer

Gelegentlich Hepatitis

Tabellenanhang

60

Erkrankungen der Haut und des Unterhautzellgewebes

Sehr haumlufig Hautreaktionen hauptsaumlchlich

leicht bis mittelschwer (CTC-Grad 1 oder 2) pustuloumlser Ausschlag manchmal juckend mit trockener Haut einschlieszliglich Hautfissuren erythematoumls

Haumlufig Nagelstoumlrungen Alopezie

Gelegentlich Allergische Reaktionen unter

anderem Angiooumldem und

Urtikaria Selten Bulloumlse Reaktionen

einschlieszliglich toxisch epidermaler Nekrolyse Stevens-Johnson-Syndrom und Erythema multiforme Kutane Vaskulitis

Erkrankungen der Nieren und Harnwege Haumlufig Asymptomatische Erhoumlhung der Kreatininwerte im Blut Proteinurie Zystitis

Selten Haumlmorrhagische Zystitis Allgemeine Erkrankungen und Beschwerden am Verabreichungsort

Sehr haumlufig Asthenie hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Haumlufig Pyrexie Die Haumlufigkeit von UAWs die mit abnormalen Aumlnderungen eines Laborwerts

zusammenhaumlngen wurde auf Basis der Patienten ermittelt bei denen sich der

entsprechende Laborwert mindestens um 2 oder mehr CTC-Grade (bezogen auf den

basalen Laborwert) geaumlndert hat

Dieses Ereignis kann zusammen mit anderen Formen von

Dehydratisierungserscheinungen auftreten (hauptsaumlchlich Hautreaktionen) die bei

IRESSA beobachtet wurden

Die Gesamthaumlufigkeit der unerwuumlnschten Ereignisse mit allergischen Reaktionen

betrug nach der zusammengefassten Analyse der ISEL- INTEREST- und

IPASS-Studien 15 (36 Patienten) Vierzehn der 36 Patienten wurden aus der

gemeldeten Haumlufigkeit ausgeschlossen da es in den Meldungen Hinweise auf

eine nicht-allergische Aumltiologie gab oder darauf dass die allergische Reaktion

die Folge einer Therapie mit einem anderen Arzneimittel war

Dies schlieszligt einzelne Berichte von Leberversagen ein das in einigen Faumlllen

toumldlich verlief

Abkuumlrzungsverzeichnis

61

8 Abkuumlrzungsverzeichnis

microl Mikroliter

Abb Abbildung

ABC avidin-biotin-complex

AKT aktivierte Protein Kinase B

ATP Adenosintriphosphat

BCLC Bacelona Liver Cancer Clinic

BrdU Bromodesoxyuridin

bzw beziehungsweise

CCF clear cell foci

CIS China integrated score

cm Zentimeter

d der

DAB 33-Diaminobenzidin

dh das heiszligt

DNA Desoxyribonucleic acid

EGF Epidermal Growth Factor

EGF-R EGF-Rezeptor

Fa Firma

FAH foci of altered hepatocytes

g Gramm

GSF glycogen storing foci

h Stunde

HCA Hepatozellulaumlres Adenom

HCC Hepatozellulaumlres Karzinom

HE Haumlmatoxylin- Eosin- Faumlrbung

HG Hauptgruppe

HPLC high performance liquid chromatographie

IGF-1R Insulin-Like Growth Factor Receptor 1

GLUT Glukosetransporter

JAK Januskinase

kg Kilogramm

Abkuumlrzungsverzeichnis

62

KG Kontrollgruppe

MAPK mitogen activated protein kinase

mg Milligramm

ml Milliliter

mm Millimeter

mTOR mechanistic Target of Rapamycin

MW Mittelwert

NaCl Natriumchlorid

NaHCO3 Natriumhydrogencarbonat

NNM N- Nitrosomorpholin

ns nicht signifikant

PAS Periodic acid-Schiff reaction

PDGF-R-β Platet Derived Growth Factor-Rezeptor-β

PEI Perkutane Ethanol- Instillation

PI3K Phosphoinositide 3- Kinase

PST Performance- Status

RAF-Kinase Ras-activated factor-Kinase

Ras Rat sarcoma

RFA Radiofrequenzablation

RNA Ribunuclied acid

SEM Standard error of the mean

STAT Signal Transducers and Activators of Transcription

TACE transarterielle Chemoembolisation

TGF-α Transforming Growth Factor alpha

TRIS Tris(hydroxymethyl)-aminomethan

ua unter anderem

UAW Unerwuumlnschte Arzneimittelwirkung

VEGF-R Vascular Endothelial Growth factor-Rezeptor

vgl vergleiche

zB zum Beispiel

Danksagung

63

9 Danksagung

Besonderer Dank gilt Herrn Professor Dr med F Dombrowski fuumlr die Uumlberlassung

des Themas und die Moumlglichkeit diese Arbeit an seinem Institut durchzufuumlhren Mit

seiner Unterstuumltzung war es moumlglich ein Gerhard- Domagk- Stipendium der Ernst-

Moritz- Arndt- Universitaumlt zu erhalten An dieser Stelle moumlchte ich mich auch

rechtherzlich bei der Stipendienvergabekommission bedanken Meinen Doktoranden-

Kollegen moumlchte ich fuumlr die Bereitschaft danken jederzeit bei der Versorgung der

Ratten und Mithilfe bei den experimentellen Versuchen zur Verfuumlgung zu stehen Der

Tierpflegerin Frau Zimak sowie den medizinisch-technischen Assistenten des Instituts

danke ich fuumlr die Versorgung der Tiere und die Anfertigung der histologischen und

immunhistochemischen Schnitte Nicht zuletzt danke ich Frau Dr F Steinmuumlller und

Frau Dr S Ribback fuumlr die Betreuung und kritische Auseinandersetzung mit meiner

Doktorarbeit

Page 15: Die Inhibition von TGF-a bei der Hepatokarzinogenese nach ... · RFA und transarterielle (Chemo-)Embolisation= TAE/ TACE) zur Verfügung. Da die Diagnose jedoch häufig erst in einem

Material und Methode

15

embolisch Pankreasinseln transplantiert wurden In dieser

Gruppe erfolgte keine Gefitinibgabe Die Toumltung erfolgte nach 6

Monaten

Hauptgruppe 4 14 maumlnnliche Ratten die einen Diabetes mellitus durch

Streptozotocininjektion entwickelt haben und denen portal-

embolisch Pankreasinseln transplantiert wurden Diese Gruppe

erhielt zwei Wochen vor dem geplanten Toumltungszeitpunkt

Gefitinib taumlglich oral Die Toumltung erfolgte nach 6 Monaten

Hauptgruppe 5 12 maumlnnliche Ratten die einen Diabetes mellitus durch

Streptozotocininjektion entwickelt haben und denen portal-

embolisch Pankreasinseln transplantiert wurden Diese Gruppe

erhielt drei Monate vor dem geplanten Toumltungszeitpunkt

Gefitinib taumlglich oral Die Toumltung erfolgte nach 6 Monaten

Kontrollgruppe 1 10 maumlnnliche Ratten die keinen Diabetes mellitus haben und

nicht transplantiert wurden In dieser Gruppe erfolgte keine

Gefitinibgabe Die Toumltung erfolgte nach 3 Wochen

Kontrollgruppe 2 10 maumlnnliche Ratten die keinen Diabetes mellitus haben und

nicht transplantiert wurden Diese Gruppe erhielt zwei Wochen

vor dem geplanten Toumltungszeitpunkt Gefitinib taumlglich oral

appliziert Die Toumltung erfolgte nach 3 Wochen

Kontrollgruppe 3 11 maumlnnliche Ratten die keinen Diabetes mellitus haben und

nicht transplantiert wurden In dieser Gruppe erfolgte keine

Gefitinibgabe Die Toumltung erfolgte nach 6 Monaten

Kontrollgruppe 4 10 maumlnnliche Ratten die keinen Diabetes mellitus haben und

nicht transplantiert wurden Diese Gruppe erhielt zwei Wochen

vor dem geplanten Toumltungszeitpunkt Gefitinib taumlglich oral

appliziert Die Toumltung erfolgte nach 6 Monaten

Kontrollgruppe 5 10 maumlnnliche Ratten die keinen Diabetes mellitus haben und

nicht transplantiert wurden Diese Gruppe erhielt drei Monate

vor dem geplanten Toumltungszeitpunkt Gefitinib taumlglich oral

appliziert Die Toumltung erfolgte nach 6 Monaten

Material und Methode

16

Tabelle 1 Schematische Darstellung des Versuchsaufbaus der Haupt- und

Kontrollgruppen

Wochen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

Hauptgruppe 1

Hauptgruppe 2

Hauptgruppe 3

Hauptgruppe 4

Hauptgruppe 5

Kontrollgruppe 1

Kontrollgruppe 2

Kontrollgruppe 3

Kontrollgruppe 4

Kontrollgruppe 5

Gefitinib fuumlr 2 Wochen 20mgkg 3 Monate 10mgkg

23 Applikation von Gefitinib

Uumlber zwei Wochen wurde per Schlundsonde Gefitinib in einer Dosierung von 20mgkg

Koumlrpergewicht oral gegeben Durch die bei den Versuchstieren beobachtete Toxizitaumlt

wurde die Dosierung ab einer Applikationsdauer von 3 Monaten entsprechend

angepasst (10mgkg Koumlrpergewicht)

24 Streptozotocingabe und Blutglukosemessung

Streptozotocin wurde einmalig gewichtsadaptiert mit einer Dosis von 80mg kg

Koumlrpergewicht subcutan injiziert Die erste Blutglukosemessung erfolgte am dritten Tag

nach der Streptozotocingabe und wurde mit dem Messgeraumlt und Teststreifen von

ACCU-CHEKreg durchgefuumlhrt Ab einem Wert von 167 mmolL bzw 300mgdL

Glukose galten die Ratten als hyperglykaumlmisch und diabetisch Wurde dieser

Schwellenwert nicht erreicht wurden die Ratten vom Experiment ausgeschlossen Die

Blutentnahme erfolgte aus der Schwanzspitze der Tiere Weitere Blutglukose- und

Gewichtsbestimmungen erfolgten am Tag der Transplantation sowie am ersten dritten

und achten postoperativen Tag danach monatlich

Material und Methode

17

25 Inseltransplantation

251 Praumlparation der Pankreasinseln

Die Pankreasinseln wurden aus gesunden Spendertieren der gleichen Zuchtlinie

gewonnen Diese Tiere wurden mit einem Gemisch aus Ketamin (100mgkg

Koumlrpergewicht) und Xylazin (4mgkg Koumlrpergewicht) nach intraperitonealer

Applikation narkotisiert Nach der Eroumlffnung des Abdomens wurde das Darmgekroumlse

seitlich verlagert Die freigelegte Aorta abdominalis wurde mit einer Kanuumlle (07mm)

punktiert und mit einem Gemisch aus isotoner Kochsalz (NaCl)- Loumlsung (09ig) und

Neutralrot (100mgL) retrograd mit ca 150- 200ml perfundiert Die Vena cava inferior

wurde zur Herstellung eines offenen Kreislaufs eroumlffnet Waumlhrend des Spuumllvorgangs

faumlrbte sich das Pankreas rosa und die Pankreasinseln intensiv rot an Somit konnte man

das Gewebe gezielt explantieren Das Pankreasgewebe von drei Spendertieren wurde in

Hanksloumlsung (pH 72 Hanksrsquo Balanced Salt Solution ohne NaHCO3 mit Phenolrot 10

pH 72 Biochrom AG) gesammelt und anschlieszligend mit Scherenschlaumlgen

zerkleinert Nach der Praumlparation wurde das Gewebe zusammen mit 5ml Hanksloumlsung

21mg Albumin und 45mg Kollagenase im Waumlrmeschrank auf einem Magnetruumlhrer bei

etwa 365⁰C fuumlr ca zehn Minuten verdaut Der genaue Zeitpunkt der Beendigung wurde

nach visueller Pruumlfung des Homogenisats festgelegt Im Anschluss daran wurde das

Gemisch in Zentrifugenroumlhrchen aufgeteilt die mit eiskalter Hanksloumlsung gefuumlllt waren

um die Kollagenaseaktivitaumlt zu stoppen und kraumlftig durchmischt Nach der

Sedimentation wurde der Uumlberstand abpipettiert und verworfen das Sediment mit

frischer Hanksloumlsung aufgefuumlllt und wiederum durchmischt Dieser Waschvorgang

wurde mindestens viermal wiederholt um die Kollagenase und die Zellfragmente zu

entfernen Somit wurden die durch das Neutralrot angefaumlrbten Pankreasinseln vom

restlichen Pankreasgewebe getrennt Unter dem Stereomikroskop wurden die

kirschroten Inseln mit Hilfe von Glaspipetten aufgesammelt und in einem separaten mit

Hanksloumlsung gefuumlllten Reagenzglas kollektiert Pro Tier wurden 400 bis 450

Pankreasinseln gesammelt und mit 05ml Hanksloumlsung in einer Spritze aufgeschwemmt

und transplantiert

Material und Methode

18

252 Intrahepatische Transplantation

Kurz vor der geplanten Transplantation wurde das Gewicht und die

Blutglukosekonzentration der Tiere bestimmt Um eine ausreichende Narkose zu

erlangen wurde den Tieren gewichtsadaptiert ein Gemisch aus Ketamin (80mgkg

Koumlrpergewicht) und Xylazin (4mgkg Koumlrpergewicht) intraperitoneal appliziert Nach

der Rasur des Operationsfeldes wurden die Tiere auf einen Operationstisch fuumlr Ratten

fixiert und das Operationsfeld mit 90igem Alkohol desinfiziert Die Laparatomie

erfolgte vom Sternum bis zur Linea alba Insgesamt wurde das Abdomen auf einer

Strecke von drei Zentimetern eroumlffnet und mit einem Lochtuch abgedeckt Das

Darmkonvolut wurde nach extraabdominal verlagert und mit einer warmen NaCl-

getraumlnkten Kompresse vor dem Austrocknen geschuumltzt Die Vena portae wurde

dargestellt und der Ast der den linken Leberlappen und die linke Haumllfte des

Mittellappens versorgt wurde kurzzeitig mit einer Gefaumlszligklemme abgeklemmt Die

zuvor gewonnenen Pankreasinseln wurden in einer 1ml Tuberkulinspritze zusammen

mit 05ml Hanksloumlsung aufgezogen die mit einer 05mm durchmessenden Kanuumlle

versehen war Damit wurde die Pfortader punktiert und die Loumlsung in den rechten Teil

der Leber (dh in den rechten Leberlappen in die rechte Haumllfte des Mittellappens in

den Processus caudatus und die Processus papillares) geschwemmt Die linke

Leberhaumllfte also der linke Leberlappen und die linke Haumllfte des Mittellappens blieben

frei von Transplantaten Die Gefaumlszligklemme wurde sofort nach der Transplantation

entfernt sodass die Abklemmzeit nicht mehr als 1 Minute betrug Nach Entfernen der

Punktionskanuumlle erfolgte die manuelle Druckkompression der Vena portae fuumlr ca zwei

bis drei Minuten um die Blutung zu stillen und im Anschluss das Entfernen der

Kompresse und das Reponieren des Darmkonvoluts Die Bauchdecke wurde mit einer

fortlaufenden Naht verschlossen und die Haut anschlieszligend geklammert Am Ende

erfolgte erneut eine Desinfektion der Wunde Postoperativ wurden die Tiere bis zum

Erwachen beobachtet Insgesamt dauerte die Narkose nicht laumlnger als 20 Minuten

Material und Methode

19

26 Praumlparation der Lebern

261 Markierung proliferierender Zellen

Die Bromdesoxyuridin (BrdU)-Applikation erfolgte bei der Haumllfte der Tiere einer

Gruppe eine Stunde vor dem Toumlten Dazu wurde 20mg BrdU in 2ml Kochsalz aufgeloumlst

und jeweils 1ml intraperitoneal und subkutan injiziert Um laumlngerfristige

Proliferationssteigerungen erkennen zu koumlnnen wurde der anderen Haumllfte der Tiere

BrdU mittels einer osmotischen Minipumpe uumlber einen Zeitraum von sieben Tagen vor

dem Toumltungszeitpunkt appliziert Dazu wurde die doppelte Dosis ebenfalls in 2ml

Kochsalzloumlsung aufgeloumlst und in die Pumpen gespritzt die ihren Inhalt gleichmaumlszligig an

die Umgebung abgaben sodass sich eine Tagesdosis von 572mg ergab Diese Pumpen

wurden den mit Ether-betaumlubten Ratten subkutan zwischen den Schulterblaumlttern

implantiert und der Hautschnitt mit Klammern versorgt BrdU wird von den

proliferierenden Zellen aufgenommen und in die neu synthetisierte DNA eingebaut Der

immunhistochemische Nachweis von BrdU erfolgt dann mit Hilfe eines

Primaumlrantikoumlrpers (s 271)

262 Probengewinnung und Gewebspraumlparation

Die Tiere wurden mit einer Uumlberdosis Ketamin (100mg kg Koumlrpergewicht) und

Xylazin (4mgkg Koumlrpergewicht) narkotisiert Das Abdomen wurde durch eine mediane

Laparotomie eroumlffnet und die Aorta abdominalis nach extraabdomineller Verlagerung

des Darmkonvoluts dargestellt Diese wurde mit einer Flexuumlle (22G) kanuumlliert Dadurch

konnten 5ml Blut in einer 5ml Spritze abgezogen werden Das Blut wurde zur

Serumgewinnung fuumlr 10 Minuten in einem Gerinnungsroumlhrchen zentrifugiert Das

Serumroumlhrchen wurde in einem Behaumllter mit fluumlssigem Stickstoff tiefgefroren und bei

-80⁰C gelagert Die liegende Flexuumlle wurde mit Klemmen in der Aorta abdominalis

fixiert Danach wurde der Blutkreislauf mit 200ml Spuumllloumlsung (Ringerloumlsung 4

Dextran 05 Procain pH 74) gespuumllt um das Blut aus den Gefaumlszligen zu entfernen

Dabei wurde ein offener Kreislauf geschaffen in dem die Vena cava inferior unterhalb

des Zwerchfells mit einer spitzen Schere durchtrennt wurde

Material und Methode

20

Nach Abklemmen der zufuumlhrenden Gefaumlszlige wurde der Mittellappen der Leber abgesetzt

und in einen linken und rechten Anteil getrennt Beide Mittellappenstuumlcke wurden in

2mm breite Stuumlcke geschnitten auf entsprechend gekennzeichnetes Filterpapier

gegeben und uumlber Methylbutan in fluumlssigem Stickstoff kryokonserviert Die rechte

Niere wurde nach dem Abklemmen der zufuumlhrenden Gefaumlszlige halbiert und ebenfalls in

Methylbutan eingefroren Die Lagerung der beiden Gewebe erfolgte bei -80⁰C

Im Anschluss wurde die Spuumllloumlsung durch eine Fixierloumlsung (3 Paraformaldehyd

05 Glutaraldehyd 4 Dextran) ersetzt Nach etwa 5 Minuten war eine gleichmaumlszligige

Perfusionsfixation erreicht sodass auch das restliche Lebergewebe sowie Schilddruumlse

linke Niere ein etwa 2cm langes Duumlnndarmsegment Gehirn und Hypophyse in Nachfix

(3 Paraformaldehyd) aufbewahrt werden konnte Herz Lunge Pankreas Milz und

Hoden wurden in 4igem Formaldehyd konserviert Der Zuschnitt der entnommenen

Organe erfolgte nach einer weiteren mindestens 24 stuumlndigen Fixierung Die gewonnene

Organe in einer aufsteigenden Alkoholreihe entwaumlssert und dann in Paraffin eingebettet

Von den Paraffinbloumlcken wurden 1-2microm dicke Serien der Lebern gefertigt

27 Morphologische Untersuchungen

Die transplantierten Pankreasinseln konnten mikroskopisch vom umgebenen

Lebergewebe sehr gut abgegrenzt werden Wie auch schon in der Abbildung 1

beschrieben fanden wir die Inseln innerhalb kleiner Pfortaderaumlste in der Mitte eines

Leberazinus (siehe auch Abb 9 A) Neben den Standardfaumlrbungen Haumlmatoxylin und

Eosin und der Periodsaumlure- Schiff- Reaktion wurden zusaumltzliche immunhistochemische

Reaktionen durchgefuumlhrt

Material und Methode

21

271 Protokolle der Immunhistochemie (BrdU)

- Paraffinschnitte 2microm Trocknung uumlber Nacht bei 60 Grad

- Antikoumlrper BrdU verduumlnnt mit Antikoumlrper- Verduumlnnungsloumlsung Fa Leica

(REFAR9352) HPLC minimum 99HPLC Sigma

ABC-Methode

1 Kochen des entparaffinierten Schnittes in Citratpuffer (Merck Darmstadt) (pH6)

im Schnellkochtopf uumlber 45 Minuten

2 Andauung durch 01ige Protease (Sigma Hamburg) 10 Minuten 37degC

3 Waschung mit TRIS-Puffer (Merck Darmstadt)

4 Kochen des Schnittes bei 70degC fuumlr 60 Minuten in 95igem Formamid (Roth

Karlsruhe)

5 Waschung mit TRIS-Puffer

6 Inkubation in 3iger Wasserstoffperoxidloumlsung (DAKO Hamburg) 30

Minuten

7 Inkubation in 20iger Schweinenormalserum (DAKO Hamburg) verduumlnnt mit

TRIS-Puffer

8 Inkubation mit dem gegen BrdU gerichteten Primaumlrantikoumlrper (150 Verduumlnnung

mit Antibody-Diluent beides DAKO Hamburg) uumlber Nacht

9 Weiterbehandlung mit LSAB+ Kits (DAKO Hamburg)

10 Waschung mit TRIS-Puffer

11 Inkubation mit biotinylierten Sekundaumlrantikoumlrpern (biotinylierter antiMaus IgG

DAKO LSAB+ Kit Peroxydase)

12 Waschung mit TRIS-Puffer

13 Zugabe von Streptavidin Peroxydase fuumlr 30 Minuten

14 Waschung mit TRIS-Puffer

15 Inkubation mit dem Farbstoff 10 Minuten

16 Unterbrechung der Reaktion durch vorsichtige Spuumllung mit Aqua destillata

17 PAS- bzw HE-Faumlrbung

18 Eindeckung (mit Roti Histokit Fa Rote)

Material und Methode

22

272 Protokolle der Immunhistochemie (TGF-α)

- Paraffinschnitte 2microm Trocknung uumlber Nacht bei 60 Grad

- Antikoumlrper TGFa Fa Calbiochem Konzentration 1100 verduumlnnt mit

Antikoumlrper-Verduumlnnungsloumlsung Fa Leica (REFAR9352)

Bearbeitung

1 Entparaffinierung uumlber Automaten mit Bond Dewax Solution (REF 35606)

2 Hitzevorbehandlung im Automaten pH 60

3 Peroxidase Blocking (im Nachweissystem REF DS9800) bdquoPolymer Refine

DABldquo dFaLeica) fuumlr 10 Minuten

4 Inkubation mit Primaumlr-AK fuumlr 60 Minuten

5 Post Primary (im Nachweissystem dFaLeica) fuumlr 10min

6 Polymer (Nachweissystem) 30 Minuten

7 DAB (33-Diaminobenzidin) Nachweissystem 20 Minuten

8 Gegenfaumlrbung mit Haumlmalaun (Nachweissystem) 8 min

9 Entwaumlssern in aufsteigender Alkoholreihe gefolgt von Xylol

10 Eindecken mit Roti-Histokit (FaRoth)

Material und Methode

23

273 Protokolle der Immunhistochemie (EGF-R)

- Paraffinschnitte 2microm Trocknung uumlber Nacht bei 60 Grad

- Antikoumlrper EGFR Fa Leica Konzentration 150 verduumlnnt mit Antikoumlrper-

Verduumlnnungsloumlsung Fa Leica (REFAR9352)

Bearbeitung

1 Bearbeitung im Vollautomat der Fa Leica bdquoBOND Max

2 Entparaffinierung uumlber Automaten mit Bond Dewax Solution (REF 35606)

3 Hitzevorbehandlung im Automaten pH 90

4 Peroxidase Blocking (im Nachweissystem REF DS9800) bdquoPolymer Refine

DABldquo d Fa Leica) fuumlr 10 Minuten

5 Inkubation mit Primaumlr-AK fuumlr 60 Minuten

6 Post Primary (im Nachweissystem d Fa Leica) fuumlr 10 Minuten

7 Polymer (Nachweissystem) 30 Minuten

8 DAB (33-Diaminobenzidin) Nachweissystem 20 Minuten

9 Gegenfaumlrbung mit Haumlmalaun (Nachweissystem) 8 min

10 Entwaumlssern in aufsteigender Alkoholreihe gefolgt von Xylol

11 Eindecken mit Roti-Histokit (Fa Roth)

Material und Methode

24

274 Protokolle der Immunhistochemie (Insulin)

- Paraffinschnitte 2microm Trocknung uumlber Nacht bei 60 Grad

- Antikoumlrper Insulin (Fa Leica Menarini Konzentration 1300 verduumlnnt mit

Antikoumlrper- Verduumlnnungsloumlsung Fa Leica (REFAR9352)

- Vollautomat der Fa Leica bdquoBOND Maxldquo

Bearbeitung

1 Entparaffinierung uumlber Automaten mit Bond Dewax Solution (REF 35606)

2 Peroxidase Blocking (im Nachweissystem REF DS9800) bdquoPolymer Refine

DABldquo d Fa Leica) fuumlr 5 min

3 Inkubation mit Primaumlr-AK fuumlr 18 Minuten

4 Post Primary (im Nachweissystem dFaLeica) fuumlr 7 Minuten

5 Polymer (Nachweissystem) 8 min

6 DAB (33-Diaminobenzidin) Nachweissystem 7 Minuten

7 Gegenfaumlrbung mit Haumlmalaun (Nachweissystem) 2 Minuten

8 Entwaumlssern in aufsteigender Alkoholreihe gefolgt von Xylol

9 Eindecken mit Roti-Histokit (Fa Roth)

Material und Methode

25

28 Proliferationsaktivitaumlt

Die morphometrische Auszaumlhlung der Proliferationsaktivitaumlt erfolgte mit dem

Mikroskop (Nikon ECLIPSE Ni) einer Kamera (Nikon digital sight ds-2Mv) dem

Softwareprogramm (Nis- Elements imaging software BR) und einem Gitternetz

(Methode nach Weibel) [45]

Mit Hilfe des BrdU- Labeling-Index (BrdU-LI) konnte die Proliferationsaktivitaumlt der

verschiedenen Versuchsgruppen verglichen werden da dieser den Anteil BrdU-

positiver Hepatozytenkerne in Prozent angibt (vergleiche Abb 8) Er wurde bei den

Tieren der Hauptgruppen 1-5 sowie der Kontrollgruppen 1-5 die uumlber 7 Tage BrdU

uumlber eine osmotische Pumpe (Fa Alzet Modell 2ML1) erhielten bestimmt Gezaumlhlt

wurden die Hepatozytenkerne in den praumlneoplastischen Herden (nur Versuchsgruppen)

und im Normalgewebe (je 2000 Hepatozytenkerne pro Tier der Versuchs- und

Kontrollgruppen)

29 Statistische Auswertung

Die Haupt- und Kontrollgruppen wurden hinsichtlich der Gewichtsentwicklung und

Blutzuckerwerte verglichen Zudem erfolgte ein intraindividueller Vergleich (gepaart)

der Proliferationsaktiviaumlt der Herde und des Normalgewebes in den Hauptgruppen und

der interindividuelle Vergleich (ungepaart) mit dem Normalgewebe der

Kontrollgruppen Es wurde jeweils der Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test (Microsoft

Excel 2003 Redmond USA) verwendet Unterschiede wurden als signifikant

akzeptiert falls die Irrtumswahrscheinlichkeit p unter 005 lag

Ergebnisse

26

3 Ergebnisse

31 Gewichtsentwicklung

In allen Hauptgruppen konnte nach der Transplantation eine Gewichtsreduktion

nachgewiesen werden Im Durchschnitt kam es zu einer initialen Abnahme von 172

Im Verlauf kam es zu einer Erholung der Tiere mit einer Gewichtszunahme um

durchschnittlich 042 Die Hauptgruppen 1 (3 Wochen) und 3 (6 Monate) jeweils

ohne Gefitinib zeigten dies am deutlichsten (49 Gewichtsabnahme innerhalb einer

Woche nach Transplantation) Die Hauptgruppe 1 gewann danach das 106fache und die

Hauptgruppe 3 das 108fache an Gewicht Statistisch signifikante Unterschiede lieszligen

sich zwischen den jeweiligen Haupt- und Kontrollgruppen feststellen (Tab 2 und

Abb5) Hier sahen wir bei den transplantierten diabetischen Tieren der Hauptgruppen

insgesamt einen kleineren Gewichtszuwachs als bei den Kontrolltieren

In den Kontrollgruppen hingegen konnte man eine stete Gewichtszunahme beobachten

(Tab 3 und Abb 6) Durchschnittlich kam es zu einem Gewichtszuwachs bis zum

15fachen Die Unterschiede zwischen den Kontrollgruppen 1 (3 Wochen) und 2 (3

Wochen 2 Wochen Gefitinib) zeigte einen statistisch signifikanten Unterschied Im

Durchschnitt nahm die Kontrollgruppe 1 das 129fache und die Kontrollgruppe 2 das

118fache zu

Einen signifikanten Unterschied konnten wir ebenfalls in den Gruppen 3 (6 Monate)

und 4 (6 Monate 2 Wochen Gefitinib) sowie 4 (6 Monate 2 Wochen Gefitinib) und 5

(6Monate 3 Monate Gefitinib) beobachten In der Kontrollgruppe 3 verzeichneten wir

den groumlszligten Gewichtszuwachs (171fache) Die Kontrollgruppe 4 (145fache) nahm

weniger zu als die Kontrollgruppe 5 (165fache) zu

Ergebnisse

27

Tabelle 2 Gewichtsentwicklung der Hauptgruppen 1-5

HG1 (n=8) HG2 (n=12) HG3 (n=11) HG4 (n=13) HG5 (n=14)

MW 1056 1009 1081 0984 0983

SEM 0009 0004 0033 0010 0012

Test nsa ns

b ns

c ns

d

lt 0001e 0001

f lt 0001

g lt 0001

h lt 0001

i

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM Standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (plt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabelle 3 Gewichtsentwicklung der Kontrollgruppen 1-5

KG1 (n=10) KG2 (n=10) KG3 (n=11) KG4 (n=10) KG5 (n=10)

MW 1288 1179 1706 1445 1649

SEM 0010 0011 0023 0024 0017

Test 0029a 0025

b 0043

c ns

d

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM Standard error of the mean ns nicht signifikant KG Kontrollgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (plt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Ergebnisse

28

Startpunkte Gefitinibgabe

Abbildung 5 Gewichtsentwicklung der Hauptgruppen

In den Hauptgruppen verzeichneten wir eine voruumlbergehende Gewichtsabnahme nach der

Transplantation Nach Erholung konnten wir eine leichte Gewichtszunahme beobachten

Startpunkte Gefitinibgabe

Abbildung 6 Gewichtsentwicklung der Kontrollgruppen

In den Kontrollgruppen konnten wir eine stete Gewichtszunahme verzeichnen (ca das 15-fache vom

Startgewicht)

Ergebnisse

29

32 Blutglukosedaten

Nach erfolgreicher Streptozotocingabe stiegen die Blutglukosewerte aller

Hauptgruppentiere auf Werte uumlber 167 mmolL bzw 300mgL In allen Gruppen lagen

die Durchschnittswerte post transplantationem zwischen 160 mmolL und 276mmolL

waumlhrend des gesamten Versuches Am Toumltungstag lag der Blutzucker durchschnittlich

bei 243mmolL Der nach der Transplantation nachgewiesene Blutglukoseabfall war in

allen Hauptgruppen zu verzeichnen (im Durchschnitt 123) Im Verlauf stiegen die

Werte konsekutiv wieder an Signifikante Unterschiede gab es nicht Verglichen mit den

normoglykaumlmen Kontrollgruppen war ein signifikanter Unterschied zu den

Hauptgruppentieren auf Grund der diabetischen Stoffwechsellage zu ermitteln (Tab 4

Abb 7)

In den Kontrollgruppen lag der Durchschnittswert aller Blutglukosewerte bei

54mmolL (plusmn 09mmolL) Blutzuckerschwankungen als Folge der Gefitinibgabe

konnten nicht nachgewiesen werden Ein signifikanter Unterschied ergab sich zwischen

den Kontrollgruppen 3 (6 Monate) welche einen Blutzuckerwert um 497mmoll hatten

und 5 (6 Monate 3 Monate Gefitinib) welchen einen Blutzuckerwert um 449mmoll

hatten (Tab 5 Abb 8)

Tabelle 4 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Hauptgruppen 1-5

HG1 (n=8) HG2 (n=12) HG3 (n=11) HG4 (n=13) HG5 (n=14)

MW 23088 23075 23456 26700 25591

SEM 0795 1070 3487 1108 1505

Test nsa ns

b ns

c ns

d

Test lt0001e lt0001

f 0001

g lt0001

h lt0001

i

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM Standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

Ergebnisse

30

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabelle 5 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Kontrollgruppen 1-5

KG1 (n=10) KG2 (n=10) KG3 (n=11) KG4 (n=10) KG5(n=10)

MW 5530 6320 4973 4830 4490

SEM 0281 0541 0160 0293 0091

Test nsa ns

b ns

c 0019

d

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM Standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Ergebnisse

31

Startpunkte Gefitinibgabe

Abbildung 7 Blutglukoseentwicklung der Hauptgruppen

Post transplantationem kam es in allen Gruppen zu einem Blutglukoseabfall Im Verlauf stiegen die

Werte konsekutiv wieder an

Startpunkte Gefitinibgabe

Abbildung 8 Blutglukoseentwicklung der Kontrollgruppen

Die Blutglukosewerte der nicht transplantierten Tiere lagen im Durchschnitt bei 54mmolL (plusmn

09mmolL) Blutzuckerschwankungen als Folge der Gefitinibgabe konnten nicht nachgewiesen werden

Ergebnisse

32

33 Praumlneoplastische Leberherde

Nach erfolgreicher Transplantation der Pankreasinseln entstanden bei allen

Hauptgruppen im Abstromgebiet der Inseln klarzellige Veraumlnderungen der Hepatozyten

in den Azinuszonen 1 und 2 (s Abb 9) Diese Foci of alterated hepatocytes zeigten wie

in den vorangegangenen Experimenten eine vermehrte Glykogenspeicherung welche

mit Hilfe der PAS- Reaktion verdeutlicht werden kann (s Abb 10) Des weiteren fand

sich in den Glykogenspeicherherden eine Uumlberexpression des EGF-R und von TGFα im

Vergleich zum extrafokalen Lebergewebe (Abb 13 und 14)

34 Proliferationsaktivitaumlt

Die Proliferationsaktivitaumlt der einzelnen Gruppen wurde anhand des BrdU-Labeling-

Index bestimmt Ein Vergleich der Indices erfolgte intra- und interindividuell (Tabellen

6 bis 8) Die Proliferation betrug im Normalgewebe der Hauptgruppe 1 (3 Wochen) im

Durchschnitt 35 plusmn 0764 In der Hauptgruppe 2 (3 Wochen 2 Wochen Gefitinib) war

sie deutlich geringer und lag bei 125 plusmn 0256

Die Proliferationsaktivitaumlt in den praumlneoplastischen Herden wurde nach 2 Wochen

Gefitinibgabe halbiert (HG 1 vs HG2 107 plusmn 0996 vs 57 plusmn 049) Im

intraindividuellen Vergleich der Hauptgruppe 2 war die Proliferationsaktivitaumlt der

Herde im Vergleich zum Normalgewebe um etwa das 3-fache erhoumlht (Herde vs

Normalgewebe 574 plusmn 049 vs 125 plusmn 026)

Im Normalgewebe der Hauptgruppen 3-5 (vgl Tab7 6 Monate 6 Monate 2 Wochen

Gefitinib 6 Monate 3 Monate Gefitinib) war die Proliferation im Mittel jeweils

geringer als in den Herden (12 plusmn 0075 06 plusmn 0031 und 07 plusmn 0036 vs 61 plusmn

0437 23 plusmn 0131 und 35 plusmn 0223) Dieser Unterschied war in allen drei Gruppen

signifikant Des Weiteren ergab sich ein signifikanter Unterschied zwischen den

Hauptgruppen 3 und 4 Die Proliferationsaktivitaumlt war in der HG 4 (also nach 2-

woumlchiger Gefitinibgabe im Vergleich zur HG 3 (ohne Gefitinibgabe) sowohl im Herd-

als auch im Normalgewebe etwa halbiert (Normalgewebe HG 3 vs HG 4 12 plusmn 0075

vs 06 plusmn 0031 Herdgewebe HG 3 vs HG 4 61 plusmn0437 vs 23 plusmn 0131)

Ergebnisse

33

Bei den Kontrollgruppen 1-4 zeigten sich im Vergleich zum Normalgewebe der

Hauptgruppen erhoumlhte Proliferationsaktivitaumlten im Lebergewebe in den Gruppen 1

(44 plusmn 0595 3 Wochen) und 2 (29 plusmn 0441 3 Wochen 2 Wochen Gefitinib) Diese

waren bei den 6- Monats- Kontrolltieren geringer (KG 345 15 plusmn 0097 06 plusmn

016 09 plusmn 006) Verglichen mit dem Normalgewebe der Hauptgruppen waren die

Proliferationsaktivitaumlten der Kontrolltiere bis auf KG 4 (6 Monate) erhoumlht

Tabelle 6 BrdU-Labeling-Index der Hauptgruppen 1-2

HG1 HG2

Normalgewebe Herde Normalgewebe Herde

Tier 1 35 165 255 604

Tier 2 775 856 065 429

Tier 3 085 771 155 839

Tier 4 18 1004 025 422

MW 3475 10703 1250 5735

SEM 0764 0996 0256 0490

Test(a) 0030 0011

Test(b) nsa ns

b

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

Test(a)

Vergleich zwischen Normalgewebe und Herde der jeweiligen Hauptgruppe

Test(b)

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2 (Normalgewebe)

b Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2 (Herde)

Ergebnisse

34

Tabelle 7 BrdU-Labeling-Index der Hauptgruppen 3-5

HG3 HG4 HG5

Normalgewebe Herde Normalgewebe Herde Normalgewebe Herde

Tier 1 07 293 055 168 06 442

Tier 2 135 83 04 14 08 335

Tier 3 09 478 08 288 065 315

Tier 4 165 683 045 333 1 126

Tier 5 125 748 055 264 045 515

Tier 6 085 169 095 394

MW 1170 6064 0600 2270 0742 3545

SE 0075 0437 0031 0131 0036 0223

Test(a) 0004 0004 0006

Test(b) 0023a 0015

b ns

c ns

d ns

e ns

f

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

Test(a)

Vergleich zwischen Normalgewebe und Herde der jeweiligen Hauptgruppe

Test(b)

a Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4 (Normalgewebe)

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4 (Herde)

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5 (Normalgewebe)

d Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5 (Herde)

e Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5 (Normalgewebe)

f Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5 (Herde)

Ergebnisse

35

Tabelle 8 BrdU-Labeling-Index der Kontrollgruppen 1-5

KG 1 KG 2 KG 3 KG 4 KG 5

Tier 1 71 165 114 054 069

Tier 2 285 38 216 073 079

Tier 3 26 5 186 087 116

Tier 4 815 13 117 049 059

Tier 5 15 113 034 128

MW 4440 2938 1492 0594 0902

SEM 0595 0441 0097 0160 0060

Test(a) ns a 0011

b ns

c ns

d

Test(b) 0044 ns 0008 0003 0004

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

Test(a)

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Test(b)

Vergleich zwischen den jeweiligen Haupt- und Kontrollgruppen

Ergebnisse

36

35 Abbildungen

Abb 9 Immunhistochemische Darstellung von Insulin in den transplantierten

Pankreasinseln

Vitale angewachsene Pankreasinseln in einem Pfortaderast eines Portaltraktes nach intraportaler

Transplantation und umgebene klarzellige Veraumlnderungen der Hepatozyten im Abstromgebiet Mit dem

Antikoumlrper gegen Insulin lassen sich szlig-Zellen der transplantierten Inseln nachweisen deren Zytoplasma

spezifisch angefaumlrbt wird (Laumlnge der unteren Bildkante A761 microm B 435microm)

A

B

Ergebnisse

37

Abb 10 Glykogenspeicherherd (6 Mon nach Transplantation) in der PAS-

Reaktion

Leberherd 6 Monate nach Transplantation mit typischen Lebergewebsveraumlnderungen (in der unteren

Abbildung vergroumlszligert) Praumlneoplastische hepatozellulaumlre Laumlsionen sogenannte foci of altered

hepatocytes (FAH) mit vermehrter Glykogenspeicherung im Vergleich zum umgebenen Lebergewebe

dargestellt in der PAS- Reaktion (Laumlnge der unteren Bildkante A1740microm B 870microm)

B

A

Ergebnisse

38

Abb 11 Glykogenspeicherherde in der PAS-Reaktion

Man erkennt in der PAS-Reaktion eine kraumlftige Violettfaumlrbung der Herde gegenuumlber dem Normalgewebe

Die Transplantation von Pankreasinseln fuumlhrte bei den diabetischen Tieren zu glykogenspeichernden

Herden im Abstromgebiet der Transplantate und auch bei Ratten die Gefitinib erhielten Die

Abbildungen zeigen die Herde in verschiedenen Vergroumlszligerungen der Hauptgruppe 5 (6 Monate 3

Monate Gefitinib) (Laumlnge der unteren Bildkante A E870microm B F 435microm CD 217microm)

B A

F E

C D

Ergebnisse

39

Abbildung 13 Immunhistochemische Darstellung von TGF-α

Beispiel der immunhistochemischen Darstellung von TGF-α in einem hellzelligen Leberherd (6 Monate

nach Transplantation ohne Gefitinibgabe) Man sieht eine maumlszligige Braunfaumlrbung des Zytoplasmas und

der Zellmembran der Hepatozyten der Leberherde im Vergleich zum umgebenden Normalgewebe

entsprechend einer Uumlberexpression von TGFα innerhalb des Leberherdes

(Laumlnge der unteren Bildkante A1740microm B 870microm)

B

A

Ergebnisse

40

Abbildung 14 Immunhistochemische Darstellung von EGF-R

Beispiel einer immunhistochemischen Darstellung des EGF-R in einem hellzelligen Leberherd(6 Monate

nach Transplantation ohne Gefitinibgabe) Im Vergleich zum Normalgewebe findet man eine etwas

kraumlftigere membranstaumlndige Braunfaumlrbung der Hepatozyten im Herdgewebe entsprechend einer leichten

Uumlberexpression des EGFR in den Leberherden (Laumlnge der unteren Bildkante A1740microm B 870microm)

A

B

Ergebnisse

41

Abbildung 15 Immunhistochemische Darstellung BrdU-markierter Hepatozyten

Dunkelbraun gefaumlrbte Zellkerne markieren Hepatozyten die sich im Proliferationszyklus befinden Das

umliegende Normalgewebe zeigt im Vergleich zum Herdgewebe eine deutlich geringere

Proliferationsaktivitaumlt BrdU wurde mittels einer osmotischen Minipumpe uumlber 7 Tage kontinuierlich

verabreicht (6 Monate nach Transplantation ohne Gefitinibgabe)

(Laumlnge der unteren Bildkante 870microm)

A

Diskussion

42

4 Diskussion

41 Die Transplantate und deren Effekte auf das benachbarte Leberparenchym

Voraussetzung fuumlr das Experiment waren vitale Pankreasinseltransplantate in den

kleinen Pfortaderaumlsten der Leber welche zu allen Toumltungszeitpunkten in den

Hauptgruppen nachgewiesen werden konnten (siehe Abb 3) Zahlreiche Herde

veraumlnderter Hepatozyten haben sich im Abstromgebiet der Transplantate ausgebildet

Mit Hilfe der PAS-Reaktion konnte die Glykogenspeicherung der vergroumlszligerten

Hepatozyten innerhalb des Leberazinus deutlich gemacht werden Diese klarzelligen

Herde (clear cell foci CCF) werden bei der Ratte zu den Praumlneoplasien gezaumlhlt [50]

Ursaumlchlich fuumlr die Glykogenose ist eine reduzierte Glykogenolyseaktivitaumlt der

Hepatozyten und eine gesteigerte Glykogensynthese (verminderte Aktivitaumlt des

glykogenolytischen Enzyms Glukose- 6- Phosphatase) Insulin-vermittelte Signalwege

wie AKT mTOR und Ras Raf1 sowie Enzyme der Glykolyse der de-novo-

Fettsaumluresynthese der β- Oxidation und der Cholesterinbiosynthese sind in den CCF

hochreguliert verglichen mit dem Normalgewebe Ebenfalls findet sich eine erhoumlhte

Proliferationsaktivitaumlt [9] und eine gleichzeitige Uumlberexpression von EGF-R und TGF-α

in praumlneoplastischen Herden wie es auch in diesem Experiment bei den unbehandelten

Tieren nachweisbar ist

42 Blutglukose und Gewichtsentwicklung der Tiere

In allen Hauptgruppen konnte nach der Transplantation eine Gewichtsreduktion

nachgewiesen werden Diese beruht meist auf einer voruumlbergehenden Einstellung der

Nahrungsaufnahme sowie dem auch beim Menschen bekannten

Postaggressionsstoffwechsel nach Operationen [53]

Die Entwicklung von Blutglukose und Gewicht der Haupt- und Kontrollgruppen

entsprach in der Gesamtheit unseren Erwartungen In den Hauptgruppen konnten wir

dauerhaft hohe Blutzuckerwerte und groumlszligtenteils konstante Gewichtsverlaumlufe

verzeichnen Die Kontrolltiere waren zu jeder Zeit normoglykaumlmisch und nahmen

kontinuierlich an Gewicht zu Ein Einfluss des Medikamentes Gefitinib bezogen auf

die Blutglukose- und Gewichtsdaten konnte bei den transplantierten Versuchstieren

Diskussion

43

nicht festgestellt werden Hier zeigte sich im Vergleich der einzelnen Hauptgruppen

untereinander kein signifikanter Unterschied Die geringe Gewichtszunahme ist wie

auch schon in einigen Vorarbeiten beschrieben den Nebenwirkungen des Diabetes

zuzuschreiben [13] Zudem kam es bei den diabetischen Tieren zu Katarakten

Polydipsie Polyurie und Diarrhoen

Ein Einfluss des Gefitinibs auf die Gewichtsentwicklung der nicht-transplantieren Tiere

konnte jedoch ermittelt werden Es zeigten sich signifikante Unterschiede zwischen den

behandelten (Kontrollgruppe 4 6 Monate 2 Wochen Gefitinib) und den nicht-

behandelten Tieren (Kontrollgruppe 3 6 Monate) Gefitinib fuumlhrte dazu dass die Tiere

anfangs weniger zunahmen dann nach 3 Wochen aber kontinuierlich an Gewicht

zunahmen moumlglicherweise laumlsst sich dies durch Gewoumlhnungseffekte erklaumlren

Die Kontrollgruppe 5 welche sechs Monate lebte und drei Monate vor

Toumltungszeitpunkt Gefitinib erhielt zeigte jedoch im Vergleich zu der unbehandelten

Kontrollgruppe 3 (6 Monate) keinen signifikanten Gewichtsunterschied Dies kann die

Folge einer Toleranzentwicklung gegenuumlber der Applikation sein oder dass mit

zunehmender Dauer der Verabreichung des Medikamentes die Nebenwirkungen von

den Tieren besser toleriert werden konnten Zu den bekannten Nebenwirkungen von

Gefitinib gehoumlren Diarrhoen Augenentzuumlndungen und Hautausschlaumlge (vergleiche

Tab 6-5) [54] Ein Einfluss des Medikamentes auf den Blutglukosespiegel der

Kontrolltiere konnte nicht festgestellt werden

43 Proliferationsindex

Ziel dieser Arbeit war die Inhibition von EGF-R ein Transmembranrezeptor der eine

wichtige Rolle in der Hepatokarzinogenese spielt [28 29] Dieser

Wachstumsfaktorrezeptor wird auch auf der Zelloberflaumlche hepatozellulaumlrer Karzinome

vermehrt exprimiert [46 47]

Nun konnte in meinen Experimenten durch die Blockade der intrazellulaumlren

Tyrosinkinase mittels Gefitinib eine Reduktion der Proliferationsrate der

praumlneoplastischen Leberherde erzielt werden sodass eine Beeinflussung der Initiation

der Hepatokarzinogenese anzunehmen ist Gefitinib hemmt die Proliferation dieser

Glykogenspeicherherde im Kurzzeitversuch uumlber 2 Wochen bei den 3 Wochen- und 6-

Monatstieren mit einer Dosis von 20mgkgKG

Diskussion

44

Im Gegensatz dazu kam es zu keiner Beeinflussung der Proliferation bei den

Mittellangzeitversuchen von 6 Monaten uumlber eine laumlngere Applikationsdauer (3

Monate) mit einer reduzierten Dosis (10mgkgKG) Somit bleibt anscheinend die

Karzinogenese bereits laumlnger bestehender womoumlglich schon promovierter Herde durch

eine EGF-R-Blockade unbeeinflusst Dies liegt moumlglicherweise an dem Startpunkt der

Behandlung da die Therapie mit Gefitinib erst nach 3 Monaten begonnen wurde und

der Einfluss auf die sehr fruumlhe Hepatokarzinogenese somit verringert ist

Auch andere Modelle wie die intrahepatische Ovar- und

Schilddruumlsenfollikeltransplantation sowie chemische Hepatokarzinogenesemodelle (N-

Nitrosomorpholin) zeigten aumlhnliche Ergebnisse sowohl in Kurz- (3 Wochen - 6 Monate)

als auch in den Langzeitexperimenten (12-24 Monate) im Hinblick auf die Proliferation

Nach 2-woumlchiger Hochdosis-Gefitinibgabe lieszligen sich verminderte

Proliferationsaktivitaumlten in den praumlneoplastischen Leberherden nachweisen Im

Ovartransplantationsmodell Modellen entstanden sogar weiterhin hepatozellulaumlre

Adenome und Karzinome sodass anzunehmen ist dass Gefitinib kaum einen Einfluss

auf die Promotion und Progression in der hormonellen Hepatokarzinogenese hat Weder

die Anzahl noch das Auftreten der Tumoren wurde durch die Gefitinibdauergabe

(10mg) beeinflusst [55] Im N-Nitrosomorpholinmodell hingegen konnte das Auftreten

von hepatozellulaumlren Adenomen und Karzinomen durch die Gefitinibgabe reduziert

werden sodass im chemischen Hepatokarzinogenesemodell die Aktivierung des EGF-R

womoumlglich eine groumlszligere Rolle spielt als im hormonellen [56]

Eine moumlgliche Erklaumlrung kann die Resistenzentwicklung gegenuumlber

Tyrosinkinaseinhibitoren sein welche sowohl in vitro als auch klinisch bei der

Behandlung mit diesen Medikamenten beobachtet wird [49 50] Auszligerdem ist es

moumlglich dass die verabreichte Dosis von 10mgkgKG Gefitinib nicht zu einer

vollstaumlndigen Blockade der Tyrosinkinase gefuumlhrt hat Womoumlglich kam es uumlber

alternative Wege wie beispielsweise der Aktivierung des IGF-1R (insulin-like-growth-

factor-receptor 1) zu einer Aufrechterhaltung des MAPK-Pfades und damit zum

Uumlberleben und Wachstum der Praumlneoplasien [50 51] Zellkulturexperimente konnten

diese Resistenzentwicklung und eine Transaktivierung des EGF-R belegen [50]

Diese Hypothese wird auch durch eine klinische Studie aus dem Jahr 2006 untermauert

[57] Hier wurde die Wirksamkeit von Gefitinib bei fortgeschrittenem inoperablen

HCCacutes an 31 Patienten untersucht Das Ergebnis war jedoch mit einem Ansprechen von

nur ca 3 ernuumlchternd sodass die Studie nicht fortgefuumlhrt wurde Allerdings findet

Diskussion

45

Gefitinib (IressaTM) neben Erlotinib (TarcevaTM) ua im Rahmen klinischer Studien

in der Therapie des Bronchialkarzinoms Anwendung

Zusammenfassung

46

5 Zusammenfassung

Die therapeutischen Moumlglichkeiten sind fuumlr das hepatozellulaumlre Karzinom bis heute sehr

begrenzt Tierexperimentelle Hepatokarzinogenesemodelle dienen dem besseren

Verstaumlndnis diverser pathophysiologischer metabolischer und molekulaer Prozesse

und zeigen neue gezielte antitumorigene Therapieansaumltze auf

Ein langjaumlhrig etabliertes Modell ist die hormoninduzierte Hepatokarzinogenese durch

Pankreasinseltransplantation Auch andere Modelle wie die intrahepatische Ovar- und

Schilddruumlsenfollikeltransplantation sowie chemische Hepatokarzinogenesemodelle (N-

Nitrosomorpholin) haben sich etabliert und wurden in parallelen Experimenten zu

meinem durchgefuumlhrt In allen Modellen entstanden Praumlneoplasien bzw

hyperproliferative Leberherde in der nichtzirrhotischen Rattenleber welche sich (auszliger

nach Schilddruumlsenfollikeltransplantation) zu hepatozellulaumlren Adenomen und spaumlter

auch Karzinomen weiterentwickelten

In dieser Studie wurden die Versuchstiere (Ratten) in 5 Haupt- und 5 Kontrollgruppen

unterteilt wobei die kuumlrzeste Beobachtungszeit bei 3 Wochen und die laumlngste bei 6

Monaten lag Die Dauer der Gefitinibapplikation wurde ebenfalls unterteilt in 2 Wochen

und 3 Monate Messparameter in diesem Experiment stellten Blutzucker Gewicht und

die Proliferationsaktivitaumlt der Herde dar Das Lebergewebe wurde histologisch

morphometrisch und immunhistochemisch untersucht

In der vorliegenden Arbeit wurde versucht die insulininduzierte Hepatokarzinogenese

mittels Gefitinib zu hemmen Dieses blockiert spezifisch die Tyrosinkinase des EGF-R

sodass es zu einer Unterbrechung der Signalkaskade kommt

In meiner Arbeit fand sich im Kurzzeitversuch eine deutlich geringere

Proliferationsaktivitaumlt innerhalb der Glykogenspeicherherde behandelter Tiere im

Vergleich zu nicht behandelten Tieren

Dies untermauert die Annahme dass TGF-α und der EGF-R eine wichtige Rolle in der

Entstehung praumlneoplastischer Herde und in der Hepatokarzinogenese spielen

In diesem Experiment konnte somit gezeigt werden dass Gefitinib einen Einfluss auf

die Initiation der Tumorgenese im Inseltransplantationsmodell der Ratten hat

Die Langzeitexperimente zeigten jedoch dass es zu keiner Beeinflussung der Promotion

und Progression der Hepatokarzinogenese kam Anzunehmen ist dass die EGF-R-

Zusammenfassung

47

Aktivierung nur einen Teil der aktivierten Signalkaskaden in der hormonell induzierten

Karzinogenese der Leber ausmacht

Literaturverzeichnis

48

6 Literaturverzeichnis

[1] Jemal A Bray F Center MM Ferlay J Ward E Forman D Global

Cancer Statistics CA- Cancer J Clin 2011 6169ndash90

[2] Gomaa AI Khan SA Toledano M B Waked I Taylor- Robinson S D

Hepatocellular carcinoma epidemiology risk factors and pathogenesis World J

Gastroenterol 2008 14 4300-4308

[3] Marrero J Kudo M Bronowicki J-P The Challenge of Prognosis and

Staging for Hepatocellular Carcinoma Oncologist 2010 15 23-33

[4] Llovet JM Bru C Bruix J Prognosis of hepatocellular carcinoma the

BCLC staging classification Semin Liver Dis 1999 19 329ndash38

[5] Llovet JM Ricci S Mazzaferro V Hilgard P Gane E Blanc JF de

oliveira AC Santoro A Raoul JL Forner A Schwartz M Porta C

Zeuzem S Bolondi L Greten TF Galle PR Seitz JF Borbath I

Haumlussinger D Giannaris T Shan M Moscovici M Voliotis D Bruix J

Sorafenib in advanced hepatocellular carcinoma N Engl J Med 2008 359 378-

90

[6] Wilhelm S Adnane L Newell P Villanueva A Llovet JM Lynch M

Preclinical overview of sorafenib a multikinase inhibitor that targets both Raf

and VEGF and PDGF receptor tyrosine kinase signaling Mol Cancer Ther 2008

73129-3140

[7] Bannasch P Preneoplastic lesions as end points in carcinogenicity testing II

Preneoplasia in various non- hepatic tissues Carcinogenesis 1986 7 849-852

[8] Aleem E Nehrbass D Klimek F Mayer D Bannasch P Upregulation

of the insulin receptor and type I insulin-like growth factor receptor are early

events in hepatocarcinogenesis Toxicol Pathol 2011 39524-43

Literaturverzeichnis

49

[9] Dombrowski F Mathieu C Evert M Hepatocellular Neoplasms Induced by

Low-NumberPancreatic Islet Transplants in Autoimmune Diabetic BBPfd Rats

Cancer Res 2006 1833-1843

[10] Ribback S Calvisi DF Cigliano A Sailer V Peters M Rausch J

Heidecke CD Birth M Dombrowski F Molecular and metabolic changes in

human liver clear cell foci resemble the alterations occurring in rat

hepatocarcinogenesis J Hepatol 2013 581147-56

[11] Morath C Schwenger J Schmidt J Zeier M Kombinierte Niere- Pankreas-

Transplantation Nephrologe 2007 2356ndash363

[12] Griffith RC Scharp D Hartmann B Ballinger W Lacy P A Morphologic

Study of Intrahepatic Portal-vein Islets Isografts Diabetes 1977 26 201-14

[13] Dombrowski F Lehringer-Polzin M Pfeifer U Hyperproliferative Liver

Acini after Intraportal Islet Transplantation in Streptozotocin-Induced Diabetic

Rats Laboratory Invest 1994 71 688-699

[14] Dombrowski F Bannasch P Pfeifer U Hepatocellular Neoplasms Induced

by Low- Number Pancreatic Islet Transplants in Streptozotocin Diabetic Rats

Am J Pathol 1997 150 1071-1087

[15] Dombrowski F Klingmuumlller D Pfeifer U Insulinomas Derived from

Hyperplastic Intra-Hepatic Islet Transplants Am J Pathol 1998 152 1025-

1038

[16] Dombrowski F Peifer U Hyperprolferative State of Liver Acini and

Pancreatic Islets after Intraportal Transplantation of Small Mass of Islets of

Langerhans in Streptozotocin induced Diabetic Rats Exp Clin Endocrinol 1995

103 112-117

Literaturverzeichnis

50

[17] De Paepe M Keymeulen B Pipeleers D Kloumlppel G Proliferation and

Hypertrophy of Liver Cells Surrounding Islet Grafts in Diabetic Recipient Rats

Hepatology 1995 21 1114-1153

[18] Dombrowski F Filsinger E Bannasch P Pfeifer U Altered Liver Acini

Induced in Diabetic Rats by Portal Vein Islet Isografts Resemble

Preneoplstic Hepatic Foci in Their Enzymic Pattern Am J Pathol 1996 148

1249-56

[19] Dragan Y P Sargent L Xu Y-D Xu Y-H H C Pitot HC The

Initiation-Promotion-Progression Model of Rat Hepatocarcinogenesis Exp Biol

Med (Maywood) 1993 20216-24

[20] Buumlrger C Inhibition der Signaltransduktion des epidermalen

Wachstumsfaktorrezeptors (EGF-Rezeptor) durch Peptid-Aptamere unv Diss

Universitaumlt Frankfurt aM 2002

[21 ] Fausto N Liver regeneration J Hepatol 2000 3219-31

[22] Michalopoulos GK DeFrances MC Liver regeneration Science 1997

27660-66

[23] Morimitsu Y Hsia CC Kojiro M Tabor E Nodules of less-differentiated

tumor within or adjacent to hepatocellular carcinoma relative expression of

transforming growth factor-alpha and its receptor in the different areas of tumor

Hum Pathol 1995 261126-1132

[24] Nalesnik MA Lee RG Carr BI Transforming growth factor alpha (TGFalpha)

in hepatocellular carcinomas and adjacent hepatic parenchyma Hum Pathol

1998 29228-234

[25] Harada K Shiota G Kawasaki H Transforming growth factor-alpha and

epidermal growth factor receptor in chronic liver disease and hepatocellular

carcinoma Liver 1999 19318-325

Literaturverzeichnis

51

[26] Chung YH Kim JA Song BC Lee GC Koh MS Lee YS et al

Expression of transforming growth factor-alpha mRNA in livers of patients with

chronic viral hepatitis and hepatocellular carcinoma Cancer 2000 89977-982

[27] Bekaii-Saab T Williams N Plass C Calero M Eng C A novel mutation

in the tyrosine kinase domain of ErB2 in hepatocellular carcinoma BMC

Cancer 2006 278-282

[28] Lee G Merlino G Fausto N Development of liver tumors in transforming

growth factor alpha transgenic mice Cancer Res 1992 19 5162-1570

[29] Hufnagl K Parzefall W Marian B Kaumlfer M Bukowska K Schulte-

Hermann R Grasl-Kraupp B Role of transforming growth factor alspha and

prostaglandines in preferential growth of preneopastic rat hepatocytes

Carcinogenesis 2001 8 1247-1256

[30] Carpenter G Cohen S Epidermal growth factor Annu Rev Biochem 1979

193-216

[31] Hanahan D Weinberg R The hallmarks of cancer Cell 2000 100 57-

70

[32] Fedi S Tola E Moeumlnne-Loccoz Y Dowling DN Smith LM Ogara F

Evidence for signalling between the phytopathogenic fungus Pythium ultimum

and Pseudomonas fluorescens F113 P ultimum represses the expression of

genes in P fluorescens F113 resulting in altered ecological fitness Appl

Environ Microbiol 1997 63 4261-4266

[33] Slamon D Clark G Wong S Levin W Ullrich A McGuire W Science

1987 235 177-182

[34] Khalil M Grandis J Shin D Expert Review of Anticancer Therapy 2003 3

367-380

Literaturverzeichnis

52

[ 35] Krejsa C Rogge M Sadee W Protein therapeutics new applications for

pharmacogenetics Nature Reviews Drug Discovery 2006 5 507-521

[36] Barker A Gibson K Grundy W Godfrey A Barlow J Healy M

Woodburn J Ashton S Curry B Scarlett L Henthorn L Richards L

Studies leading to the identification of ZD1839 (IRESSA) an orally active

selective epidermal growth factor receptor tyrosine kinase inhibitor targeted to

the treatment of cancer Bioorg Med Chem Lett 2001 14 1911-1914

[37] Shchemelinin I Sefc L Necas E Protein kinase inhibitors Folia Biol

(Praha) 2006 4 137-148

[38] Wakeling A Guy S Woodburn J Ashton S Curry B Barker A Gibson

K ZD1839 (IRESSA) an orally active inhibitor of epidermal growth factor

signalling with potential for cancer therapy Cancer Res 2002 20 5749-5754

[39] Blackhall F Ranson M Thatcher N Where next for gefitinib in patients with

lung cancer Lancet Oncol 2006 6 499-507

[40] Birnbaum A Ready N Gefitinib therapy for non-small cell lung cancer

Curr Treat Options Oncol 2005 675-81

[41] Schiffer E Housset C Cacheux W Wendum D Desbois-Mouthon C

Rey C Clergue F Poupon R Barbu V Rosmorduc O Gefitinib an EGFR

inhibitor prevents hepatocellular carcinoma development in the rat liver with

cirrhosis Hepatology 2005 41307-14

[42] Brehmer D Greff Z Godl K Blencke S Kurtenbach A Weber M

Muumlller S Klebl B Cotten M Keacuteri G Wissing J Daub H Cellular

Targets of Gefitinib Cancer Res 2005 65 379

[43] Klotz L Hacker HJ Klingmuumlller D Bannasch P Pfeifer U Dombrowski

F Hepatocellular alterations after intraportal transplantation of ovarian tissue in

ovariectomized rats Am J Pathol 2000 1561613-26

Literaturverzeichnis

53

[44] Dombrowski F Klotz L Hacker HJ Li Y Klingmuumlller D Brix K

Herzog V Bannasch P Hyperproliferative hepatocellular alterations after

intraportal transplantation of thyroid follicles Am J Pathol 2000 15699-113

[45] Weibel E Staubli W Gnagi H Hess F Correlated morphometric and

biochemical studies on the liver cell I Morphometric model stereologic

methods and normal morphometric data for rat liver J Cell Biol1969 4268ndash

91

[46] Strumberg D Clark J Awada A Moore M Richly H Hindlisz A Hirte

H Eder J Lenz H Schwartz B Safety pharmacokinetics and preliminary

antitumor activity of sorafenib a review of four phase I trials in patients with

advanced refractory solid tumors Oncologist 2007 4 426-437

[47] Mendelsohn J Baselga J The EGF receptor family as targets for cancer

therapy Oncogene 2000 56 6550-6565

[48] Li B Chang C Yuan M McKenna W Shu H Resistance to small

molecule inhibitors of epidermal growth factor receptor in malignant gliomas

Cancer Res 2003 21 7443ndash7450

[49] Kosaka T Yatabe Y Endoh H Yoshida K Hida T Tsuboi M Tada H

Kuwano H Mitsudomi T Analysis of epidermal growth factor receptor gene

mutation in patients with non-small cell lung cancer and acquired resistance to

gefitinib Clin Cancer Res 2006 19 5764ndash5769

[50] Huether A Hopfner M Sutter A Baradari V Schuppan D Scheruumlbl

H Signaling pathways involved in the inhibition of epidermal growth factor

receptor by erlotinib in hepatocellular cancer World J Gastroenterol 2006

32 5160ndash5167

[51] Giglia J Antonia S Berk L Bruno S Dessureault S Finkelstein

S Systemic therapy for advanced hepatocellular carcinoma past present and

future Cancer Control 2010 1 120ndash129

Literaturverzeichnis

54

[52] Bannasch P Pathogenesis of hepatocellular carcinoma sequential cellular

molecular and metabolic changes Prog Liver Dis 1996 14161ndash97

[53] Beisbarth H Fekl W Pathophysiology of post-aggression metabolism

Zentralbl Chir 1989 1141045-58

[54] Packungsbeilage Iressa (Hersteller AstraZeneca UK Limited Macclesfield

Cheshire SK10 2NA Vereinigtes Koumlnigreich)

[55] Ribback S Sailer V Boumlhning E Guumlnther J Merz J Steinmuumlller F

Evert M Calvisi DC Der Tyrosinkinasehemmer Gefitinib reduziert die

Tumorentstehung im chemischen jedoch in hormonell induzierten

Hepatokarzinogenese-Modellen Z Gastroenterol 2013 5130 (abstract)

[56] Dombowski F Sailer V Inhibition des Epidermal Growth Factor

Rezeptors in chemisch induzierten praumlneoplastischen Leberherden und

hepatozellulaumlren Karzinomen der Ratte 2010

[57] OrsquoDwyer P J Giantonio BJ Levy DE Kauh JS Fitzgerald B Benson

AB Gefitinib in advanced unresectable hepatocellular carcinoma Results from

the Eastern Cooperative Oncology Grouprsquos Study E1203 Journal of Clinical

2006 414

Tabellenanhang

55

7 Tabellenanhang

Tab 7-1 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Hauptgruppen 1-5

HG1 HG2 HG3 HG4 HG5

Tier 1 234 212 70 304 315

Tier 2 216 282 317 249 324

Tier 3 142 221 184 332 226

Tier 4 306 245 304 287 323

Tier 5 302 205 288 293 273

Tier 6 167 210 306 278 193

Tier 7 291 185 332 271 198

Tier 8 189 215 245 249 201

Tier 9 314 65 234 260

Tier 10 199 268 232

Tier 11 252 291 270

Tier 12 229 169

Tier 13 246

MW 23088 23075 23456 26700 25591

SEM 0795 1070 3487 1108 1505

Test nsa ns

b nsc ns

d

Test lt0001e lt0001

f 0001g lt0001

h lt0001i

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabellenanhang

56

Tab 7-2 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Kontrollgruppen

1-5

KG1 KG2 KG3 KG4 KG5

Tier 1 51 51 47 47 47

Tier 2 47 48 44 48 43

Tier 3 53 48 42 43 43

Tier 4 48 51 61 74 47

Tier 5 57 87 47 44 41

Tier 6 54 47 50 46 40

Tier 7 51 68 51 45 47

Tier 8 52 92 56 49 46

Tier 9 63 63 51 44 47

Tier 10 77 77 48 43 48

Tier 11 50

MW 5530 6320 4973 4830 4490

SEM 0281 0541 0160 0293 0091

Test nsa ns

b nsc 0019

d

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Tabellenanhang

57

Tab 7-3 Gewichtsentwicklung der Hauptgruppen 1-5

HG1 HG2 HG3 HG4 HG5

Tier 1 0938 1045 0841 0942 1057

Tier 2 1092 0938 0870 0894 0950

Tier 3 1075 1070 1435 1077 0967

Tier 4 1089 1039 0696 0960 1004

Tier 5 0988 0984 0693 0763 0958

Tier 6 1187 0949 1004 1041 1033

Tier 7 1044 0988 1220 0874 1306

Tier 8 1039 0964 0984 0949 1016

Tier 9 1038 1221 0957 1209

Tier 10 1063 1039 0935 0946

Tier 11 1020 1934 1192 1030

Tier 12 1007 1266 0770

Tier 13 1063 0618

Tier 14 0935

MW 1056 1009 1081 0984 0983

SEM 0009 0004 0033 0010 0012

Test nsa ns

b nsc ns

d

lt0001e 0001

f lt0001g lt0001

h lt0001i

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabellenanhang

58

Tab 7-4 Gewichtsentwicklung der Kontrollgruppen 1-5

KG1 KG2 KG3 KG4 KG5

Tier 1 1308 1311 2255 1836 1717

Tier 2 1397 1269 1408 1872 1672

Tier 3 1332 1318 1471 1134 1598

Tier 4 1285 1225 1642 1206 1621

Tier 5 1331 1189 1828 1512 1896

Tier 6 1341 1203 1946 1339 1746

Tier 7 1361 0981 1788 1326 1589

Tier 8 1290 1105 1806 1411 1856

Tier 9 1109 1090 1560 1380 1389

Tier 10 1128 1094 1526 1432 1406

Tier 11 1537

MW 1288 1179 1706 1445 1649

SEM 0010 0011 0023 0024 0017

Test 0029a 0025

b 0043c ns

d

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Tabellenanhang

59

Tab 6-5Nebenwirkungen von Gefitinib [47]

Nebenwirkungen nach Systemorganklassen und Haumlufigkeit Stoffwechsel- und Ernaumlhrungsstoumlrungen Sehr haumlufig Anorexie leicht oder

mittelschwer (CTC-Grad 1 oder 2)

Augenerkrankungen Haumlufig Konjunktivitis Blepharitis und

trockene Augen hauptsaumlchlich

leicht (CTC-Grad 1) Gelegentlich Hornhauterosion reversibel und

manchmal verbunden mit

anormalem Wimpernwachstum Keratitis (012 )

Gefaumlszligerkrankungen Haumlufig Haumlmorrhagie wie Nasenbluten

und Haumlmaturie Erkrankungen der Atemwege des Brustraums und Mediastinums

Haumlufig Interstitielle Lungenerkrankung (13 ) oft schwer (CTC-Grad 3-4) uumlber Todesfaumllle wurde

berichtet Erkrankungen des Gastrointestinaltrakts Sehr haumlufig Durchfall hauptsaumlchlich leicht

oder mittelschwer (CTC-Grad 1

oder 2)

Erbrechen hauptsaumlchlich leicht

oder mittelschwer (CTC-Grad 1

oder 2)

Uumlbelkeit hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Stomatitis hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Haumlufig Dehydratation als Folge von

Durchfall Uumlbelkeit Erbrechen

oder Appetitlosigkeit

Mundtrockenheit hauptsaumlchlich

leicht (CTC-Grad 1)

Gelegentlich Pankreatitis gastrointestinale Perforation

Leber- und Gallenerkrankungen Sehr haumlufig Erhoumlhungen der

Alaninaminotransferase

hauptsaumlchlich leicht bis

mittelschwer Haumlufig Erhoumlhungen der

Aspartataminotransferase

hauptsaumlchlich leicht bis

mittelschwer Erhoumlhungen des

Gesamtbilirubins hauptsaumlchlich

leicht bis mittelschwer

Gelegentlich Hepatitis

Tabellenanhang

60

Erkrankungen der Haut und des Unterhautzellgewebes

Sehr haumlufig Hautreaktionen hauptsaumlchlich

leicht bis mittelschwer (CTC-Grad 1 oder 2) pustuloumlser Ausschlag manchmal juckend mit trockener Haut einschlieszliglich Hautfissuren erythematoumls

Haumlufig Nagelstoumlrungen Alopezie

Gelegentlich Allergische Reaktionen unter

anderem Angiooumldem und

Urtikaria Selten Bulloumlse Reaktionen

einschlieszliglich toxisch epidermaler Nekrolyse Stevens-Johnson-Syndrom und Erythema multiforme Kutane Vaskulitis

Erkrankungen der Nieren und Harnwege Haumlufig Asymptomatische Erhoumlhung der Kreatininwerte im Blut Proteinurie Zystitis

Selten Haumlmorrhagische Zystitis Allgemeine Erkrankungen und Beschwerden am Verabreichungsort

Sehr haumlufig Asthenie hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Haumlufig Pyrexie Die Haumlufigkeit von UAWs die mit abnormalen Aumlnderungen eines Laborwerts

zusammenhaumlngen wurde auf Basis der Patienten ermittelt bei denen sich der

entsprechende Laborwert mindestens um 2 oder mehr CTC-Grade (bezogen auf den

basalen Laborwert) geaumlndert hat

Dieses Ereignis kann zusammen mit anderen Formen von

Dehydratisierungserscheinungen auftreten (hauptsaumlchlich Hautreaktionen) die bei

IRESSA beobachtet wurden

Die Gesamthaumlufigkeit der unerwuumlnschten Ereignisse mit allergischen Reaktionen

betrug nach der zusammengefassten Analyse der ISEL- INTEREST- und

IPASS-Studien 15 (36 Patienten) Vierzehn der 36 Patienten wurden aus der

gemeldeten Haumlufigkeit ausgeschlossen da es in den Meldungen Hinweise auf

eine nicht-allergische Aumltiologie gab oder darauf dass die allergische Reaktion

die Folge einer Therapie mit einem anderen Arzneimittel war

Dies schlieszligt einzelne Berichte von Leberversagen ein das in einigen Faumlllen

toumldlich verlief

Abkuumlrzungsverzeichnis

61

8 Abkuumlrzungsverzeichnis

microl Mikroliter

Abb Abbildung

ABC avidin-biotin-complex

AKT aktivierte Protein Kinase B

ATP Adenosintriphosphat

BCLC Bacelona Liver Cancer Clinic

BrdU Bromodesoxyuridin

bzw beziehungsweise

CCF clear cell foci

CIS China integrated score

cm Zentimeter

d der

DAB 33-Diaminobenzidin

dh das heiszligt

DNA Desoxyribonucleic acid

EGF Epidermal Growth Factor

EGF-R EGF-Rezeptor

Fa Firma

FAH foci of altered hepatocytes

g Gramm

GSF glycogen storing foci

h Stunde

HCA Hepatozellulaumlres Adenom

HCC Hepatozellulaumlres Karzinom

HE Haumlmatoxylin- Eosin- Faumlrbung

HG Hauptgruppe

HPLC high performance liquid chromatographie

IGF-1R Insulin-Like Growth Factor Receptor 1

GLUT Glukosetransporter

JAK Januskinase

kg Kilogramm

Abkuumlrzungsverzeichnis

62

KG Kontrollgruppe

MAPK mitogen activated protein kinase

mg Milligramm

ml Milliliter

mm Millimeter

mTOR mechanistic Target of Rapamycin

MW Mittelwert

NaCl Natriumchlorid

NaHCO3 Natriumhydrogencarbonat

NNM N- Nitrosomorpholin

ns nicht signifikant

PAS Periodic acid-Schiff reaction

PDGF-R-β Platet Derived Growth Factor-Rezeptor-β

PEI Perkutane Ethanol- Instillation

PI3K Phosphoinositide 3- Kinase

PST Performance- Status

RAF-Kinase Ras-activated factor-Kinase

Ras Rat sarcoma

RFA Radiofrequenzablation

RNA Ribunuclied acid

SEM Standard error of the mean

STAT Signal Transducers and Activators of Transcription

TACE transarterielle Chemoembolisation

TGF-α Transforming Growth Factor alpha

TRIS Tris(hydroxymethyl)-aminomethan

ua unter anderem

UAW Unerwuumlnschte Arzneimittelwirkung

VEGF-R Vascular Endothelial Growth factor-Rezeptor

vgl vergleiche

zB zum Beispiel

Danksagung

63

9 Danksagung

Besonderer Dank gilt Herrn Professor Dr med F Dombrowski fuumlr die Uumlberlassung

des Themas und die Moumlglichkeit diese Arbeit an seinem Institut durchzufuumlhren Mit

seiner Unterstuumltzung war es moumlglich ein Gerhard- Domagk- Stipendium der Ernst-

Moritz- Arndt- Universitaumlt zu erhalten An dieser Stelle moumlchte ich mich auch

rechtherzlich bei der Stipendienvergabekommission bedanken Meinen Doktoranden-

Kollegen moumlchte ich fuumlr die Bereitschaft danken jederzeit bei der Versorgung der

Ratten und Mithilfe bei den experimentellen Versuchen zur Verfuumlgung zu stehen Der

Tierpflegerin Frau Zimak sowie den medizinisch-technischen Assistenten des Instituts

danke ich fuumlr die Versorgung der Tiere und die Anfertigung der histologischen und

immunhistochemischen Schnitte Nicht zuletzt danke ich Frau Dr F Steinmuumlller und

Frau Dr S Ribback fuumlr die Betreuung und kritische Auseinandersetzung mit meiner

Doktorarbeit

Page 16: Die Inhibition von TGF-a bei der Hepatokarzinogenese nach ... · RFA und transarterielle (Chemo-)Embolisation= TAE/ TACE) zur Verfügung. Da die Diagnose jedoch häufig erst in einem

Material und Methode

16

Tabelle 1 Schematische Darstellung des Versuchsaufbaus der Haupt- und

Kontrollgruppen

Wochen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

Hauptgruppe 1

Hauptgruppe 2

Hauptgruppe 3

Hauptgruppe 4

Hauptgruppe 5

Kontrollgruppe 1

Kontrollgruppe 2

Kontrollgruppe 3

Kontrollgruppe 4

Kontrollgruppe 5

Gefitinib fuumlr 2 Wochen 20mgkg 3 Monate 10mgkg

23 Applikation von Gefitinib

Uumlber zwei Wochen wurde per Schlundsonde Gefitinib in einer Dosierung von 20mgkg

Koumlrpergewicht oral gegeben Durch die bei den Versuchstieren beobachtete Toxizitaumlt

wurde die Dosierung ab einer Applikationsdauer von 3 Monaten entsprechend

angepasst (10mgkg Koumlrpergewicht)

24 Streptozotocingabe und Blutglukosemessung

Streptozotocin wurde einmalig gewichtsadaptiert mit einer Dosis von 80mg kg

Koumlrpergewicht subcutan injiziert Die erste Blutglukosemessung erfolgte am dritten Tag

nach der Streptozotocingabe und wurde mit dem Messgeraumlt und Teststreifen von

ACCU-CHEKreg durchgefuumlhrt Ab einem Wert von 167 mmolL bzw 300mgdL

Glukose galten die Ratten als hyperglykaumlmisch und diabetisch Wurde dieser

Schwellenwert nicht erreicht wurden die Ratten vom Experiment ausgeschlossen Die

Blutentnahme erfolgte aus der Schwanzspitze der Tiere Weitere Blutglukose- und

Gewichtsbestimmungen erfolgten am Tag der Transplantation sowie am ersten dritten

und achten postoperativen Tag danach monatlich

Material und Methode

17

25 Inseltransplantation

251 Praumlparation der Pankreasinseln

Die Pankreasinseln wurden aus gesunden Spendertieren der gleichen Zuchtlinie

gewonnen Diese Tiere wurden mit einem Gemisch aus Ketamin (100mgkg

Koumlrpergewicht) und Xylazin (4mgkg Koumlrpergewicht) nach intraperitonealer

Applikation narkotisiert Nach der Eroumlffnung des Abdomens wurde das Darmgekroumlse

seitlich verlagert Die freigelegte Aorta abdominalis wurde mit einer Kanuumlle (07mm)

punktiert und mit einem Gemisch aus isotoner Kochsalz (NaCl)- Loumlsung (09ig) und

Neutralrot (100mgL) retrograd mit ca 150- 200ml perfundiert Die Vena cava inferior

wurde zur Herstellung eines offenen Kreislaufs eroumlffnet Waumlhrend des Spuumllvorgangs

faumlrbte sich das Pankreas rosa und die Pankreasinseln intensiv rot an Somit konnte man

das Gewebe gezielt explantieren Das Pankreasgewebe von drei Spendertieren wurde in

Hanksloumlsung (pH 72 Hanksrsquo Balanced Salt Solution ohne NaHCO3 mit Phenolrot 10

pH 72 Biochrom AG) gesammelt und anschlieszligend mit Scherenschlaumlgen

zerkleinert Nach der Praumlparation wurde das Gewebe zusammen mit 5ml Hanksloumlsung

21mg Albumin und 45mg Kollagenase im Waumlrmeschrank auf einem Magnetruumlhrer bei

etwa 365⁰C fuumlr ca zehn Minuten verdaut Der genaue Zeitpunkt der Beendigung wurde

nach visueller Pruumlfung des Homogenisats festgelegt Im Anschluss daran wurde das

Gemisch in Zentrifugenroumlhrchen aufgeteilt die mit eiskalter Hanksloumlsung gefuumlllt waren

um die Kollagenaseaktivitaumlt zu stoppen und kraumlftig durchmischt Nach der

Sedimentation wurde der Uumlberstand abpipettiert und verworfen das Sediment mit

frischer Hanksloumlsung aufgefuumlllt und wiederum durchmischt Dieser Waschvorgang

wurde mindestens viermal wiederholt um die Kollagenase und die Zellfragmente zu

entfernen Somit wurden die durch das Neutralrot angefaumlrbten Pankreasinseln vom

restlichen Pankreasgewebe getrennt Unter dem Stereomikroskop wurden die

kirschroten Inseln mit Hilfe von Glaspipetten aufgesammelt und in einem separaten mit

Hanksloumlsung gefuumlllten Reagenzglas kollektiert Pro Tier wurden 400 bis 450

Pankreasinseln gesammelt und mit 05ml Hanksloumlsung in einer Spritze aufgeschwemmt

und transplantiert

Material und Methode

18

252 Intrahepatische Transplantation

Kurz vor der geplanten Transplantation wurde das Gewicht und die

Blutglukosekonzentration der Tiere bestimmt Um eine ausreichende Narkose zu

erlangen wurde den Tieren gewichtsadaptiert ein Gemisch aus Ketamin (80mgkg

Koumlrpergewicht) und Xylazin (4mgkg Koumlrpergewicht) intraperitoneal appliziert Nach

der Rasur des Operationsfeldes wurden die Tiere auf einen Operationstisch fuumlr Ratten

fixiert und das Operationsfeld mit 90igem Alkohol desinfiziert Die Laparatomie

erfolgte vom Sternum bis zur Linea alba Insgesamt wurde das Abdomen auf einer

Strecke von drei Zentimetern eroumlffnet und mit einem Lochtuch abgedeckt Das

Darmkonvolut wurde nach extraabdominal verlagert und mit einer warmen NaCl-

getraumlnkten Kompresse vor dem Austrocknen geschuumltzt Die Vena portae wurde

dargestellt und der Ast der den linken Leberlappen und die linke Haumllfte des

Mittellappens versorgt wurde kurzzeitig mit einer Gefaumlszligklemme abgeklemmt Die

zuvor gewonnenen Pankreasinseln wurden in einer 1ml Tuberkulinspritze zusammen

mit 05ml Hanksloumlsung aufgezogen die mit einer 05mm durchmessenden Kanuumlle

versehen war Damit wurde die Pfortader punktiert und die Loumlsung in den rechten Teil

der Leber (dh in den rechten Leberlappen in die rechte Haumllfte des Mittellappens in

den Processus caudatus und die Processus papillares) geschwemmt Die linke

Leberhaumllfte also der linke Leberlappen und die linke Haumllfte des Mittellappens blieben

frei von Transplantaten Die Gefaumlszligklemme wurde sofort nach der Transplantation

entfernt sodass die Abklemmzeit nicht mehr als 1 Minute betrug Nach Entfernen der

Punktionskanuumlle erfolgte die manuelle Druckkompression der Vena portae fuumlr ca zwei

bis drei Minuten um die Blutung zu stillen und im Anschluss das Entfernen der

Kompresse und das Reponieren des Darmkonvoluts Die Bauchdecke wurde mit einer

fortlaufenden Naht verschlossen und die Haut anschlieszligend geklammert Am Ende

erfolgte erneut eine Desinfektion der Wunde Postoperativ wurden die Tiere bis zum

Erwachen beobachtet Insgesamt dauerte die Narkose nicht laumlnger als 20 Minuten

Material und Methode

19

26 Praumlparation der Lebern

261 Markierung proliferierender Zellen

Die Bromdesoxyuridin (BrdU)-Applikation erfolgte bei der Haumllfte der Tiere einer

Gruppe eine Stunde vor dem Toumlten Dazu wurde 20mg BrdU in 2ml Kochsalz aufgeloumlst

und jeweils 1ml intraperitoneal und subkutan injiziert Um laumlngerfristige

Proliferationssteigerungen erkennen zu koumlnnen wurde der anderen Haumllfte der Tiere

BrdU mittels einer osmotischen Minipumpe uumlber einen Zeitraum von sieben Tagen vor

dem Toumltungszeitpunkt appliziert Dazu wurde die doppelte Dosis ebenfalls in 2ml

Kochsalzloumlsung aufgeloumlst und in die Pumpen gespritzt die ihren Inhalt gleichmaumlszligig an

die Umgebung abgaben sodass sich eine Tagesdosis von 572mg ergab Diese Pumpen

wurden den mit Ether-betaumlubten Ratten subkutan zwischen den Schulterblaumlttern

implantiert und der Hautschnitt mit Klammern versorgt BrdU wird von den

proliferierenden Zellen aufgenommen und in die neu synthetisierte DNA eingebaut Der

immunhistochemische Nachweis von BrdU erfolgt dann mit Hilfe eines

Primaumlrantikoumlrpers (s 271)

262 Probengewinnung und Gewebspraumlparation

Die Tiere wurden mit einer Uumlberdosis Ketamin (100mg kg Koumlrpergewicht) und

Xylazin (4mgkg Koumlrpergewicht) narkotisiert Das Abdomen wurde durch eine mediane

Laparotomie eroumlffnet und die Aorta abdominalis nach extraabdomineller Verlagerung

des Darmkonvoluts dargestellt Diese wurde mit einer Flexuumlle (22G) kanuumlliert Dadurch

konnten 5ml Blut in einer 5ml Spritze abgezogen werden Das Blut wurde zur

Serumgewinnung fuumlr 10 Minuten in einem Gerinnungsroumlhrchen zentrifugiert Das

Serumroumlhrchen wurde in einem Behaumllter mit fluumlssigem Stickstoff tiefgefroren und bei

-80⁰C gelagert Die liegende Flexuumlle wurde mit Klemmen in der Aorta abdominalis

fixiert Danach wurde der Blutkreislauf mit 200ml Spuumllloumlsung (Ringerloumlsung 4

Dextran 05 Procain pH 74) gespuumllt um das Blut aus den Gefaumlszligen zu entfernen

Dabei wurde ein offener Kreislauf geschaffen in dem die Vena cava inferior unterhalb

des Zwerchfells mit einer spitzen Schere durchtrennt wurde

Material und Methode

20

Nach Abklemmen der zufuumlhrenden Gefaumlszlige wurde der Mittellappen der Leber abgesetzt

und in einen linken und rechten Anteil getrennt Beide Mittellappenstuumlcke wurden in

2mm breite Stuumlcke geschnitten auf entsprechend gekennzeichnetes Filterpapier

gegeben und uumlber Methylbutan in fluumlssigem Stickstoff kryokonserviert Die rechte

Niere wurde nach dem Abklemmen der zufuumlhrenden Gefaumlszlige halbiert und ebenfalls in

Methylbutan eingefroren Die Lagerung der beiden Gewebe erfolgte bei -80⁰C

Im Anschluss wurde die Spuumllloumlsung durch eine Fixierloumlsung (3 Paraformaldehyd

05 Glutaraldehyd 4 Dextran) ersetzt Nach etwa 5 Minuten war eine gleichmaumlszligige

Perfusionsfixation erreicht sodass auch das restliche Lebergewebe sowie Schilddruumlse

linke Niere ein etwa 2cm langes Duumlnndarmsegment Gehirn und Hypophyse in Nachfix

(3 Paraformaldehyd) aufbewahrt werden konnte Herz Lunge Pankreas Milz und

Hoden wurden in 4igem Formaldehyd konserviert Der Zuschnitt der entnommenen

Organe erfolgte nach einer weiteren mindestens 24 stuumlndigen Fixierung Die gewonnene

Organe in einer aufsteigenden Alkoholreihe entwaumlssert und dann in Paraffin eingebettet

Von den Paraffinbloumlcken wurden 1-2microm dicke Serien der Lebern gefertigt

27 Morphologische Untersuchungen

Die transplantierten Pankreasinseln konnten mikroskopisch vom umgebenen

Lebergewebe sehr gut abgegrenzt werden Wie auch schon in der Abbildung 1

beschrieben fanden wir die Inseln innerhalb kleiner Pfortaderaumlste in der Mitte eines

Leberazinus (siehe auch Abb 9 A) Neben den Standardfaumlrbungen Haumlmatoxylin und

Eosin und der Periodsaumlure- Schiff- Reaktion wurden zusaumltzliche immunhistochemische

Reaktionen durchgefuumlhrt

Material und Methode

21

271 Protokolle der Immunhistochemie (BrdU)

- Paraffinschnitte 2microm Trocknung uumlber Nacht bei 60 Grad

- Antikoumlrper BrdU verduumlnnt mit Antikoumlrper- Verduumlnnungsloumlsung Fa Leica

(REFAR9352) HPLC minimum 99HPLC Sigma

ABC-Methode

1 Kochen des entparaffinierten Schnittes in Citratpuffer (Merck Darmstadt) (pH6)

im Schnellkochtopf uumlber 45 Minuten

2 Andauung durch 01ige Protease (Sigma Hamburg) 10 Minuten 37degC

3 Waschung mit TRIS-Puffer (Merck Darmstadt)

4 Kochen des Schnittes bei 70degC fuumlr 60 Minuten in 95igem Formamid (Roth

Karlsruhe)

5 Waschung mit TRIS-Puffer

6 Inkubation in 3iger Wasserstoffperoxidloumlsung (DAKO Hamburg) 30

Minuten

7 Inkubation in 20iger Schweinenormalserum (DAKO Hamburg) verduumlnnt mit

TRIS-Puffer

8 Inkubation mit dem gegen BrdU gerichteten Primaumlrantikoumlrper (150 Verduumlnnung

mit Antibody-Diluent beides DAKO Hamburg) uumlber Nacht

9 Weiterbehandlung mit LSAB+ Kits (DAKO Hamburg)

10 Waschung mit TRIS-Puffer

11 Inkubation mit biotinylierten Sekundaumlrantikoumlrpern (biotinylierter antiMaus IgG

DAKO LSAB+ Kit Peroxydase)

12 Waschung mit TRIS-Puffer

13 Zugabe von Streptavidin Peroxydase fuumlr 30 Minuten

14 Waschung mit TRIS-Puffer

15 Inkubation mit dem Farbstoff 10 Minuten

16 Unterbrechung der Reaktion durch vorsichtige Spuumllung mit Aqua destillata

17 PAS- bzw HE-Faumlrbung

18 Eindeckung (mit Roti Histokit Fa Rote)

Material und Methode

22

272 Protokolle der Immunhistochemie (TGF-α)

- Paraffinschnitte 2microm Trocknung uumlber Nacht bei 60 Grad

- Antikoumlrper TGFa Fa Calbiochem Konzentration 1100 verduumlnnt mit

Antikoumlrper-Verduumlnnungsloumlsung Fa Leica (REFAR9352)

Bearbeitung

1 Entparaffinierung uumlber Automaten mit Bond Dewax Solution (REF 35606)

2 Hitzevorbehandlung im Automaten pH 60

3 Peroxidase Blocking (im Nachweissystem REF DS9800) bdquoPolymer Refine

DABldquo dFaLeica) fuumlr 10 Minuten

4 Inkubation mit Primaumlr-AK fuumlr 60 Minuten

5 Post Primary (im Nachweissystem dFaLeica) fuumlr 10min

6 Polymer (Nachweissystem) 30 Minuten

7 DAB (33-Diaminobenzidin) Nachweissystem 20 Minuten

8 Gegenfaumlrbung mit Haumlmalaun (Nachweissystem) 8 min

9 Entwaumlssern in aufsteigender Alkoholreihe gefolgt von Xylol

10 Eindecken mit Roti-Histokit (FaRoth)

Material und Methode

23

273 Protokolle der Immunhistochemie (EGF-R)

- Paraffinschnitte 2microm Trocknung uumlber Nacht bei 60 Grad

- Antikoumlrper EGFR Fa Leica Konzentration 150 verduumlnnt mit Antikoumlrper-

Verduumlnnungsloumlsung Fa Leica (REFAR9352)

Bearbeitung

1 Bearbeitung im Vollautomat der Fa Leica bdquoBOND Max

2 Entparaffinierung uumlber Automaten mit Bond Dewax Solution (REF 35606)

3 Hitzevorbehandlung im Automaten pH 90

4 Peroxidase Blocking (im Nachweissystem REF DS9800) bdquoPolymer Refine

DABldquo d Fa Leica) fuumlr 10 Minuten

5 Inkubation mit Primaumlr-AK fuumlr 60 Minuten

6 Post Primary (im Nachweissystem d Fa Leica) fuumlr 10 Minuten

7 Polymer (Nachweissystem) 30 Minuten

8 DAB (33-Diaminobenzidin) Nachweissystem 20 Minuten

9 Gegenfaumlrbung mit Haumlmalaun (Nachweissystem) 8 min

10 Entwaumlssern in aufsteigender Alkoholreihe gefolgt von Xylol

11 Eindecken mit Roti-Histokit (Fa Roth)

Material und Methode

24

274 Protokolle der Immunhistochemie (Insulin)

- Paraffinschnitte 2microm Trocknung uumlber Nacht bei 60 Grad

- Antikoumlrper Insulin (Fa Leica Menarini Konzentration 1300 verduumlnnt mit

Antikoumlrper- Verduumlnnungsloumlsung Fa Leica (REFAR9352)

- Vollautomat der Fa Leica bdquoBOND Maxldquo

Bearbeitung

1 Entparaffinierung uumlber Automaten mit Bond Dewax Solution (REF 35606)

2 Peroxidase Blocking (im Nachweissystem REF DS9800) bdquoPolymer Refine

DABldquo d Fa Leica) fuumlr 5 min

3 Inkubation mit Primaumlr-AK fuumlr 18 Minuten

4 Post Primary (im Nachweissystem dFaLeica) fuumlr 7 Minuten

5 Polymer (Nachweissystem) 8 min

6 DAB (33-Diaminobenzidin) Nachweissystem 7 Minuten

7 Gegenfaumlrbung mit Haumlmalaun (Nachweissystem) 2 Minuten

8 Entwaumlssern in aufsteigender Alkoholreihe gefolgt von Xylol

9 Eindecken mit Roti-Histokit (Fa Roth)

Material und Methode

25

28 Proliferationsaktivitaumlt

Die morphometrische Auszaumlhlung der Proliferationsaktivitaumlt erfolgte mit dem

Mikroskop (Nikon ECLIPSE Ni) einer Kamera (Nikon digital sight ds-2Mv) dem

Softwareprogramm (Nis- Elements imaging software BR) und einem Gitternetz

(Methode nach Weibel) [45]

Mit Hilfe des BrdU- Labeling-Index (BrdU-LI) konnte die Proliferationsaktivitaumlt der

verschiedenen Versuchsgruppen verglichen werden da dieser den Anteil BrdU-

positiver Hepatozytenkerne in Prozent angibt (vergleiche Abb 8) Er wurde bei den

Tieren der Hauptgruppen 1-5 sowie der Kontrollgruppen 1-5 die uumlber 7 Tage BrdU

uumlber eine osmotische Pumpe (Fa Alzet Modell 2ML1) erhielten bestimmt Gezaumlhlt

wurden die Hepatozytenkerne in den praumlneoplastischen Herden (nur Versuchsgruppen)

und im Normalgewebe (je 2000 Hepatozytenkerne pro Tier der Versuchs- und

Kontrollgruppen)

29 Statistische Auswertung

Die Haupt- und Kontrollgruppen wurden hinsichtlich der Gewichtsentwicklung und

Blutzuckerwerte verglichen Zudem erfolgte ein intraindividueller Vergleich (gepaart)

der Proliferationsaktiviaumlt der Herde und des Normalgewebes in den Hauptgruppen und

der interindividuelle Vergleich (ungepaart) mit dem Normalgewebe der

Kontrollgruppen Es wurde jeweils der Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test (Microsoft

Excel 2003 Redmond USA) verwendet Unterschiede wurden als signifikant

akzeptiert falls die Irrtumswahrscheinlichkeit p unter 005 lag

Ergebnisse

26

3 Ergebnisse

31 Gewichtsentwicklung

In allen Hauptgruppen konnte nach der Transplantation eine Gewichtsreduktion

nachgewiesen werden Im Durchschnitt kam es zu einer initialen Abnahme von 172

Im Verlauf kam es zu einer Erholung der Tiere mit einer Gewichtszunahme um

durchschnittlich 042 Die Hauptgruppen 1 (3 Wochen) und 3 (6 Monate) jeweils

ohne Gefitinib zeigten dies am deutlichsten (49 Gewichtsabnahme innerhalb einer

Woche nach Transplantation) Die Hauptgruppe 1 gewann danach das 106fache und die

Hauptgruppe 3 das 108fache an Gewicht Statistisch signifikante Unterschiede lieszligen

sich zwischen den jeweiligen Haupt- und Kontrollgruppen feststellen (Tab 2 und

Abb5) Hier sahen wir bei den transplantierten diabetischen Tieren der Hauptgruppen

insgesamt einen kleineren Gewichtszuwachs als bei den Kontrolltieren

In den Kontrollgruppen hingegen konnte man eine stete Gewichtszunahme beobachten

(Tab 3 und Abb 6) Durchschnittlich kam es zu einem Gewichtszuwachs bis zum

15fachen Die Unterschiede zwischen den Kontrollgruppen 1 (3 Wochen) und 2 (3

Wochen 2 Wochen Gefitinib) zeigte einen statistisch signifikanten Unterschied Im

Durchschnitt nahm die Kontrollgruppe 1 das 129fache und die Kontrollgruppe 2 das

118fache zu

Einen signifikanten Unterschied konnten wir ebenfalls in den Gruppen 3 (6 Monate)

und 4 (6 Monate 2 Wochen Gefitinib) sowie 4 (6 Monate 2 Wochen Gefitinib) und 5

(6Monate 3 Monate Gefitinib) beobachten In der Kontrollgruppe 3 verzeichneten wir

den groumlszligten Gewichtszuwachs (171fache) Die Kontrollgruppe 4 (145fache) nahm

weniger zu als die Kontrollgruppe 5 (165fache) zu

Ergebnisse

27

Tabelle 2 Gewichtsentwicklung der Hauptgruppen 1-5

HG1 (n=8) HG2 (n=12) HG3 (n=11) HG4 (n=13) HG5 (n=14)

MW 1056 1009 1081 0984 0983

SEM 0009 0004 0033 0010 0012

Test nsa ns

b ns

c ns

d

lt 0001e 0001

f lt 0001

g lt 0001

h lt 0001

i

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM Standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (plt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabelle 3 Gewichtsentwicklung der Kontrollgruppen 1-5

KG1 (n=10) KG2 (n=10) KG3 (n=11) KG4 (n=10) KG5 (n=10)

MW 1288 1179 1706 1445 1649

SEM 0010 0011 0023 0024 0017

Test 0029a 0025

b 0043

c ns

d

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM Standard error of the mean ns nicht signifikant KG Kontrollgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (plt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Ergebnisse

28

Startpunkte Gefitinibgabe

Abbildung 5 Gewichtsentwicklung der Hauptgruppen

In den Hauptgruppen verzeichneten wir eine voruumlbergehende Gewichtsabnahme nach der

Transplantation Nach Erholung konnten wir eine leichte Gewichtszunahme beobachten

Startpunkte Gefitinibgabe

Abbildung 6 Gewichtsentwicklung der Kontrollgruppen

In den Kontrollgruppen konnten wir eine stete Gewichtszunahme verzeichnen (ca das 15-fache vom

Startgewicht)

Ergebnisse

29

32 Blutglukosedaten

Nach erfolgreicher Streptozotocingabe stiegen die Blutglukosewerte aller

Hauptgruppentiere auf Werte uumlber 167 mmolL bzw 300mgL In allen Gruppen lagen

die Durchschnittswerte post transplantationem zwischen 160 mmolL und 276mmolL

waumlhrend des gesamten Versuches Am Toumltungstag lag der Blutzucker durchschnittlich

bei 243mmolL Der nach der Transplantation nachgewiesene Blutglukoseabfall war in

allen Hauptgruppen zu verzeichnen (im Durchschnitt 123) Im Verlauf stiegen die

Werte konsekutiv wieder an Signifikante Unterschiede gab es nicht Verglichen mit den

normoglykaumlmen Kontrollgruppen war ein signifikanter Unterschied zu den

Hauptgruppentieren auf Grund der diabetischen Stoffwechsellage zu ermitteln (Tab 4

Abb 7)

In den Kontrollgruppen lag der Durchschnittswert aller Blutglukosewerte bei

54mmolL (plusmn 09mmolL) Blutzuckerschwankungen als Folge der Gefitinibgabe

konnten nicht nachgewiesen werden Ein signifikanter Unterschied ergab sich zwischen

den Kontrollgruppen 3 (6 Monate) welche einen Blutzuckerwert um 497mmoll hatten

und 5 (6 Monate 3 Monate Gefitinib) welchen einen Blutzuckerwert um 449mmoll

hatten (Tab 5 Abb 8)

Tabelle 4 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Hauptgruppen 1-5

HG1 (n=8) HG2 (n=12) HG3 (n=11) HG4 (n=13) HG5 (n=14)

MW 23088 23075 23456 26700 25591

SEM 0795 1070 3487 1108 1505

Test nsa ns

b ns

c ns

d

Test lt0001e lt0001

f 0001

g lt0001

h lt0001

i

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM Standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

Ergebnisse

30

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabelle 5 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Kontrollgruppen 1-5

KG1 (n=10) KG2 (n=10) KG3 (n=11) KG4 (n=10) KG5(n=10)

MW 5530 6320 4973 4830 4490

SEM 0281 0541 0160 0293 0091

Test nsa ns

b ns

c 0019

d

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM Standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Ergebnisse

31

Startpunkte Gefitinibgabe

Abbildung 7 Blutglukoseentwicklung der Hauptgruppen

Post transplantationem kam es in allen Gruppen zu einem Blutglukoseabfall Im Verlauf stiegen die

Werte konsekutiv wieder an

Startpunkte Gefitinibgabe

Abbildung 8 Blutglukoseentwicklung der Kontrollgruppen

Die Blutglukosewerte der nicht transplantierten Tiere lagen im Durchschnitt bei 54mmolL (plusmn

09mmolL) Blutzuckerschwankungen als Folge der Gefitinibgabe konnten nicht nachgewiesen werden

Ergebnisse

32

33 Praumlneoplastische Leberherde

Nach erfolgreicher Transplantation der Pankreasinseln entstanden bei allen

Hauptgruppen im Abstromgebiet der Inseln klarzellige Veraumlnderungen der Hepatozyten

in den Azinuszonen 1 und 2 (s Abb 9) Diese Foci of alterated hepatocytes zeigten wie

in den vorangegangenen Experimenten eine vermehrte Glykogenspeicherung welche

mit Hilfe der PAS- Reaktion verdeutlicht werden kann (s Abb 10) Des weiteren fand

sich in den Glykogenspeicherherden eine Uumlberexpression des EGF-R und von TGFα im

Vergleich zum extrafokalen Lebergewebe (Abb 13 und 14)

34 Proliferationsaktivitaumlt

Die Proliferationsaktivitaumlt der einzelnen Gruppen wurde anhand des BrdU-Labeling-

Index bestimmt Ein Vergleich der Indices erfolgte intra- und interindividuell (Tabellen

6 bis 8) Die Proliferation betrug im Normalgewebe der Hauptgruppe 1 (3 Wochen) im

Durchschnitt 35 plusmn 0764 In der Hauptgruppe 2 (3 Wochen 2 Wochen Gefitinib) war

sie deutlich geringer und lag bei 125 plusmn 0256

Die Proliferationsaktivitaumlt in den praumlneoplastischen Herden wurde nach 2 Wochen

Gefitinibgabe halbiert (HG 1 vs HG2 107 plusmn 0996 vs 57 plusmn 049) Im

intraindividuellen Vergleich der Hauptgruppe 2 war die Proliferationsaktivitaumlt der

Herde im Vergleich zum Normalgewebe um etwa das 3-fache erhoumlht (Herde vs

Normalgewebe 574 plusmn 049 vs 125 plusmn 026)

Im Normalgewebe der Hauptgruppen 3-5 (vgl Tab7 6 Monate 6 Monate 2 Wochen

Gefitinib 6 Monate 3 Monate Gefitinib) war die Proliferation im Mittel jeweils

geringer als in den Herden (12 plusmn 0075 06 plusmn 0031 und 07 plusmn 0036 vs 61 plusmn

0437 23 plusmn 0131 und 35 plusmn 0223) Dieser Unterschied war in allen drei Gruppen

signifikant Des Weiteren ergab sich ein signifikanter Unterschied zwischen den

Hauptgruppen 3 und 4 Die Proliferationsaktivitaumlt war in der HG 4 (also nach 2-

woumlchiger Gefitinibgabe im Vergleich zur HG 3 (ohne Gefitinibgabe) sowohl im Herd-

als auch im Normalgewebe etwa halbiert (Normalgewebe HG 3 vs HG 4 12 plusmn 0075

vs 06 plusmn 0031 Herdgewebe HG 3 vs HG 4 61 plusmn0437 vs 23 plusmn 0131)

Ergebnisse

33

Bei den Kontrollgruppen 1-4 zeigten sich im Vergleich zum Normalgewebe der

Hauptgruppen erhoumlhte Proliferationsaktivitaumlten im Lebergewebe in den Gruppen 1

(44 plusmn 0595 3 Wochen) und 2 (29 plusmn 0441 3 Wochen 2 Wochen Gefitinib) Diese

waren bei den 6- Monats- Kontrolltieren geringer (KG 345 15 plusmn 0097 06 plusmn

016 09 plusmn 006) Verglichen mit dem Normalgewebe der Hauptgruppen waren die

Proliferationsaktivitaumlten der Kontrolltiere bis auf KG 4 (6 Monate) erhoumlht

Tabelle 6 BrdU-Labeling-Index der Hauptgruppen 1-2

HG1 HG2

Normalgewebe Herde Normalgewebe Herde

Tier 1 35 165 255 604

Tier 2 775 856 065 429

Tier 3 085 771 155 839

Tier 4 18 1004 025 422

MW 3475 10703 1250 5735

SEM 0764 0996 0256 0490

Test(a) 0030 0011

Test(b) nsa ns

b

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

Test(a)

Vergleich zwischen Normalgewebe und Herde der jeweiligen Hauptgruppe

Test(b)

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2 (Normalgewebe)

b Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2 (Herde)

Ergebnisse

34

Tabelle 7 BrdU-Labeling-Index der Hauptgruppen 3-5

HG3 HG4 HG5

Normalgewebe Herde Normalgewebe Herde Normalgewebe Herde

Tier 1 07 293 055 168 06 442

Tier 2 135 83 04 14 08 335

Tier 3 09 478 08 288 065 315

Tier 4 165 683 045 333 1 126

Tier 5 125 748 055 264 045 515

Tier 6 085 169 095 394

MW 1170 6064 0600 2270 0742 3545

SE 0075 0437 0031 0131 0036 0223

Test(a) 0004 0004 0006

Test(b) 0023a 0015

b ns

c ns

d ns

e ns

f

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

Test(a)

Vergleich zwischen Normalgewebe und Herde der jeweiligen Hauptgruppe

Test(b)

a Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4 (Normalgewebe)

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4 (Herde)

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5 (Normalgewebe)

d Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5 (Herde)

e Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5 (Normalgewebe)

f Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5 (Herde)

Ergebnisse

35

Tabelle 8 BrdU-Labeling-Index der Kontrollgruppen 1-5

KG 1 KG 2 KG 3 KG 4 KG 5

Tier 1 71 165 114 054 069

Tier 2 285 38 216 073 079

Tier 3 26 5 186 087 116

Tier 4 815 13 117 049 059

Tier 5 15 113 034 128

MW 4440 2938 1492 0594 0902

SEM 0595 0441 0097 0160 0060

Test(a) ns a 0011

b ns

c ns

d

Test(b) 0044 ns 0008 0003 0004

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

Test(a)

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Test(b)

Vergleich zwischen den jeweiligen Haupt- und Kontrollgruppen

Ergebnisse

36

35 Abbildungen

Abb 9 Immunhistochemische Darstellung von Insulin in den transplantierten

Pankreasinseln

Vitale angewachsene Pankreasinseln in einem Pfortaderast eines Portaltraktes nach intraportaler

Transplantation und umgebene klarzellige Veraumlnderungen der Hepatozyten im Abstromgebiet Mit dem

Antikoumlrper gegen Insulin lassen sich szlig-Zellen der transplantierten Inseln nachweisen deren Zytoplasma

spezifisch angefaumlrbt wird (Laumlnge der unteren Bildkante A761 microm B 435microm)

A

B

Ergebnisse

37

Abb 10 Glykogenspeicherherd (6 Mon nach Transplantation) in der PAS-

Reaktion

Leberherd 6 Monate nach Transplantation mit typischen Lebergewebsveraumlnderungen (in der unteren

Abbildung vergroumlszligert) Praumlneoplastische hepatozellulaumlre Laumlsionen sogenannte foci of altered

hepatocytes (FAH) mit vermehrter Glykogenspeicherung im Vergleich zum umgebenen Lebergewebe

dargestellt in der PAS- Reaktion (Laumlnge der unteren Bildkante A1740microm B 870microm)

B

A

Ergebnisse

38

Abb 11 Glykogenspeicherherde in der PAS-Reaktion

Man erkennt in der PAS-Reaktion eine kraumlftige Violettfaumlrbung der Herde gegenuumlber dem Normalgewebe

Die Transplantation von Pankreasinseln fuumlhrte bei den diabetischen Tieren zu glykogenspeichernden

Herden im Abstromgebiet der Transplantate und auch bei Ratten die Gefitinib erhielten Die

Abbildungen zeigen die Herde in verschiedenen Vergroumlszligerungen der Hauptgruppe 5 (6 Monate 3

Monate Gefitinib) (Laumlnge der unteren Bildkante A E870microm B F 435microm CD 217microm)

B A

F E

C D

Ergebnisse

39

Abbildung 13 Immunhistochemische Darstellung von TGF-α

Beispiel der immunhistochemischen Darstellung von TGF-α in einem hellzelligen Leberherd (6 Monate

nach Transplantation ohne Gefitinibgabe) Man sieht eine maumlszligige Braunfaumlrbung des Zytoplasmas und

der Zellmembran der Hepatozyten der Leberherde im Vergleich zum umgebenden Normalgewebe

entsprechend einer Uumlberexpression von TGFα innerhalb des Leberherdes

(Laumlnge der unteren Bildkante A1740microm B 870microm)

B

A

Ergebnisse

40

Abbildung 14 Immunhistochemische Darstellung von EGF-R

Beispiel einer immunhistochemischen Darstellung des EGF-R in einem hellzelligen Leberherd(6 Monate

nach Transplantation ohne Gefitinibgabe) Im Vergleich zum Normalgewebe findet man eine etwas

kraumlftigere membranstaumlndige Braunfaumlrbung der Hepatozyten im Herdgewebe entsprechend einer leichten

Uumlberexpression des EGFR in den Leberherden (Laumlnge der unteren Bildkante A1740microm B 870microm)

A

B

Ergebnisse

41

Abbildung 15 Immunhistochemische Darstellung BrdU-markierter Hepatozyten

Dunkelbraun gefaumlrbte Zellkerne markieren Hepatozyten die sich im Proliferationszyklus befinden Das

umliegende Normalgewebe zeigt im Vergleich zum Herdgewebe eine deutlich geringere

Proliferationsaktivitaumlt BrdU wurde mittels einer osmotischen Minipumpe uumlber 7 Tage kontinuierlich

verabreicht (6 Monate nach Transplantation ohne Gefitinibgabe)

(Laumlnge der unteren Bildkante 870microm)

A

Diskussion

42

4 Diskussion

41 Die Transplantate und deren Effekte auf das benachbarte Leberparenchym

Voraussetzung fuumlr das Experiment waren vitale Pankreasinseltransplantate in den

kleinen Pfortaderaumlsten der Leber welche zu allen Toumltungszeitpunkten in den

Hauptgruppen nachgewiesen werden konnten (siehe Abb 3) Zahlreiche Herde

veraumlnderter Hepatozyten haben sich im Abstromgebiet der Transplantate ausgebildet

Mit Hilfe der PAS-Reaktion konnte die Glykogenspeicherung der vergroumlszligerten

Hepatozyten innerhalb des Leberazinus deutlich gemacht werden Diese klarzelligen

Herde (clear cell foci CCF) werden bei der Ratte zu den Praumlneoplasien gezaumlhlt [50]

Ursaumlchlich fuumlr die Glykogenose ist eine reduzierte Glykogenolyseaktivitaumlt der

Hepatozyten und eine gesteigerte Glykogensynthese (verminderte Aktivitaumlt des

glykogenolytischen Enzyms Glukose- 6- Phosphatase) Insulin-vermittelte Signalwege

wie AKT mTOR und Ras Raf1 sowie Enzyme der Glykolyse der de-novo-

Fettsaumluresynthese der β- Oxidation und der Cholesterinbiosynthese sind in den CCF

hochreguliert verglichen mit dem Normalgewebe Ebenfalls findet sich eine erhoumlhte

Proliferationsaktivitaumlt [9] und eine gleichzeitige Uumlberexpression von EGF-R und TGF-α

in praumlneoplastischen Herden wie es auch in diesem Experiment bei den unbehandelten

Tieren nachweisbar ist

42 Blutglukose und Gewichtsentwicklung der Tiere

In allen Hauptgruppen konnte nach der Transplantation eine Gewichtsreduktion

nachgewiesen werden Diese beruht meist auf einer voruumlbergehenden Einstellung der

Nahrungsaufnahme sowie dem auch beim Menschen bekannten

Postaggressionsstoffwechsel nach Operationen [53]

Die Entwicklung von Blutglukose und Gewicht der Haupt- und Kontrollgruppen

entsprach in der Gesamtheit unseren Erwartungen In den Hauptgruppen konnten wir

dauerhaft hohe Blutzuckerwerte und groumlszligtenteils konstante Gewichtsverlaumlufe

verzeichnen Die Kontrolltiere waren zu jeder Zeit normoglykaumlmisch und nahmen

kontinuierlich an Gewicht zu Ein Einfluss des Medikamentes Gefitinib bezogen auf

die Blutglukose- und Gewichtsdaten konnte bei den transplantierten Versuchstieren

Diskussion

43

nicht festgestellt werden Hier zeigte sich im Vergleich der einzelnen Hauptgruppen

untereinander kein signifikanter Unterschied Die geringe Gewichtszunahme ist wie

auch schon in einigen Vorarbeiten beschrieben den Nebenwirkungen des Diabetes

zuzuschreiben [13] Zudem kam es bei den diabetischen Tieren zu Katarakten

Polydipsie Polyurie und Diarrhoen

Ein Einfluss des Gefitinibs auf die Gewichtsentwicklung der nicht-transplantieren Tiere

konnte jedoch ermittelt werden Es zeigten sich signifikante Unterschiede zwischen den

behandelten (Kontrollgruppe 4 6 Monate 2 Wochen Gefitinib) und den nicht-

behandelten Tieren (Kontrollgruppe 3 6 Monate) Gefitinib fuumlhrte dazu dass die Tiere

anfangs weniger zunahmen dann nach 3 Wochen aber kontinuierlich an Gewicht

zunahmen moumlglicherweise laumlsst sich dies durch Gewoumlhnungseffekte erklaumlren

Die Kontrollgruppe 5 welche sechs Monate lebte und drei Monate vor

Toumltungszeitpunkt Gefitinib erhielt zeigte jedoch im Vergleich zu der unbehandelten

Kontrollgruppe 3 (6 Monate) keinen signifikanten Gewichtsunterschied Dies kann die

Folge einer Toleranzentwicklung gegenuumlber der Applikation sein oder dass mit

zunehmender Dauer der Verabreichung des Medikamentes die Nebenwirkungen von

den Tieren besser toleriert werden konnten Zu den bekannten Nebenwirkungen von

Gefitinib gehoumlren Diarrhoen Augenentzuumlndungen und Hautausschlaumlge (vergleiche

Tab 6-5) [54] Ein Einfluss des Medikamentes auf den Blutglukosespiegel der

Kontrolltiere konnte nicht festgestellt werden

43 Proliferationsindex

Ziel dieser Arbeit war die Inhibition von EGF-R ein Transmembranrezeptor der eine

wichtige Rolle in der Hepatokarzinogenese spielt [28 29] Dieser

Wachstumsfaktorrezeptor wird auch auf der Zelloberflaumlche hepatozellulaumlrer Karzinome

vermehrt exprimiert [46 47]

Nun konnte in meinen Experimenten durch die Blockade der intrazellulaumlren

Tyrosinkinase mittels Gefitinib eine Reduktion der Proliferationsrate der

praumlneoplastischen Leberherde erzielt werden sodass eine Beeinflussung der Initiation

der Hepatokarzinogenese anzunehmen ist Gefitinib hemmt die Proliferation dieser

Glykogenspeicherherde im Kurzzeitversuch uumlber 2 Wochen bei den 3 Wochen- und 6-

Monatstieren mit einer Dosis von 20mgkgKG

Diskussion

44

Im Gegensatz dazu kam es zu keiner Beeinflussung der Proliferation bei den

Mittellangzeitversuchen von 6 Monaten uumlber eine laumlngere Applikationsdauer (3

Monate) mit einer reduzierten Dosis (10mgkgKG) Somit bleibt anscheinend die

Karzinogenese bereits laumlnger bestehender womoumlglich schon promovierter Herde durch

eine EGF-R-Blockade unbeeinflusst Dies liegt moumlglicherweise an dem Startpunkt der

Behandlung da die Therapie mit Gefitinib erst nach 3 Monaten begonnen wurde und

der Einfluss auf die sehr fruumlhe Hepatokarzinogenese somit verringert ist

Auch andere Modelle wie die intrahepatische Ovar- und

Schilddruumlsenfollikeltransplantation sowie chemische Hepatokarzinogenesemodelle (N-

Nitrosomorpholin) zeigten aumlhnliche Ergebnisse sowohl in Kurz- (3 Wochen - 6 Monate)

als auch in den Langzeitexperimenten (12-24 Monate) im Hinblick auf die Proliferation

Nach 2-woumlchiger Hochdosis-Gefitinibgabe lieszligen sich verminderte

Proliferationsaktivitaumlten in den praumlneoplastischen Leberherden nachweisen Im

Ovartransplantationsmodell Modellen entstanden sogar weiterhin hepatozellulaumlre

Adenome und Karzinome sodass anzunehmen ist dass Gefitinib kaum einen Einfluss

auf die Promotion und Progression in der hormonellen Hepatokarzinogenese hat Weder

die Anzahl noch das Auftreten der Tumoren wurde durch die Gefitinibdauergabe

(10mg) beeinflusst [55] Im N-Nitrosomorpholinmodell hingegen konnte das Auftreten

von hepatozellulaumlren Adenomen und Karzinomen durch die Gefitinibgabe reduziert

werden sodass im chemischen Hepatokarzinogenesemodell die Aktivierung des EGF-R

womoumlglich eine groumlszligere Rolle spielt als im hormonellen [56]

Eine moumlgliche Erklaumlrung kann die Resistenzentwicklung gegenuumlber

Tyrosinkinaseinhibitoren sein welche sowohl in vitro als auch klinisch bei der

Behandlung mit diesen Medikamenten beobachtet wird [49 50] Auszligerdem ist es

moumlglich dass die verabreichte Dosis von 10mgkgKG Gefitinib nicht zu einer

vollstaumlndigen Blockade der Tyrosinkinase gefuumlhrt hat Womoumlglich kam es uumlber

alternative Wege wie beispielsweise der Aktivierung des IGF-1R (insulin-like-growth-

factor-receptor 1) zu einer Aufrechterhaltung des MAPK-Pfades und damit zum

Uumlberleben und Wachstum der Praumlneoplasien [50 51] Zellkulturexperimente konnten

diese Resistenzentwicklung und eine Transaktivierung des EGF-R belegen [50]

Diese Hypothese wird auch durch eine klinische Studie aus dem Jahr 2006 untermauert

[57] Hier wurde die Wirksamkeit von Gefitinib bei fortgeschrittenem inoperablen

HCCacutes an 31 Patienten untersucht Das Ergebnis war jedoch mit einem Ansprechen von

nur ca 3 ernuumlchternd sodass die Studie nicht fortgefuumlhrt wurde Allerdings findet

Diskussion

45

Gefitinib (IressaTM) neben Erlotinib (TarcevaTM) ua im Rahmen klinischer Studien

in der Therapie des Bronchialkarzinoms Anwendung

Zusammenfassung

46

5 Zusammenfassung

Die therapeutischen Moumlglichkeiten sind fuumlr das hepatozellulaumlre Karzinom bis heute sehr

begrenzt Tierexperimentelle Hepatokarzinogenesemodelle dienen dem besseren

Verstaumlndnis diverser pathophysiologischer metabolischer und molekulaer Prozesse

und zeigen neue gezielte antitumorigene Therapieansaumltze auf

Ein langjaumlhrig etabliertes Modell ist die hormoninduzierte Hepatokarzinogenese durch

Pankreasinseltransplantation Auch andere Modelle wie die intrahepatische Ovar- und

Schilddruumlsenfollikeltransplantation sowie chemische Hepatokarzinogenesemodelle (N-

Nitrosomorpholin) haben sich etabliert und wurden in parallelen Experimenten zu

meinem durchgefuumlhrt In allen Modellen entstanden Praumlneoplasien bzw

hyperproliferative Leberherde in der nichtzirrhotischen Rattenleber welche sich (auszliger

nach Schilddruumlsenfollikeltransplantation) zu hepatozellulaumlren Adenomen und spaumlter

auch Karzinomen weiterentwickelten

In dieser Studie wurden die Versuchstiere (Ratten) in 5 Haupt- und 5 Kontrollgruppen

unterteilt wobei die kuumlrzeste Beobachtungszeit bei 3 Wochen und die laumlngste bei 6

Monaten lag Die Dauer der Gefitinibapplikation wurde ebenfalls unterteilt in 2 Wochen

und 3 Monate Messparameter in diesem Experiment stellten Blutzucker Gewicht und

die Proliferationsaktivitaumlt der Herde dar Das Lebergewebe wurde histologisch

morphometrisch und immunhistochemisch untersucht

In der vorliegenden Arbeit wurde versucht die insulininduzierte Hepatokarzinogenese

mittels Gefitinib zu hemmen Dieses blockiert spezifisch die Tyrosinkinase des EGF-R

sodass es zu einer Unterbrechung der Signalkaskade kommt

In meiner Arbeit fand sich im Kurzzeitversuch eine deutlich geringere

Proliferationsaktivitaumlt innerhalb der Glykogenspeicherherde behandelter Tiere im

Vergleich zu nicht behandelten Tieren

Dies untermauert die Annahme dass TGF-α und der EGF-R eine wichtige Rolle in der

Entstehung praumlneoplastischer Herde und in der Hepatokarzinogenese spielen

In diesem Experiment konnte somit gezeigt werden dass Gefitinib einen Einfluss auf

die Initiation der Tumorgenese im Inseltransplantationsmodell der Ratten hat

Die Langzeitexperimente zeigten jedoch dass es zu keiner Beeinflussung der Promotion

und Progression der Hepatokarzinogenese kam Anzunehmen ist dass die EGF-R-

Zusammenfassung

47

Aktivierung nur einen Teil der aktivierten Signalkaskaden in der hormonell induzierten

Karzinogenese der Leber ausmacht

Literaturverzeichnis

48

6 Literaturverzeichnis

[1] Jemal A Bray F Center MM Ferlay J Ward E Forman D Global

Cancer Statistics CA- Cancer J Clin 2011 6169ndash90

[2] Gomaa AI Khan SA Toledano M B Waked I Taylor- Robinson S D

Hepatocellular carcinoma epidemiology risk factors and pathogenesis World J

Gastroenterol 2008 14 4300-4308

[3] Marrero J Kudo M Bronowicki J-P The Challenge of Prognosis and

Staging for Hepatocellular Carcinoma Oncologist 2010 15 23-33

[4] Llovet JM Bru C Bruix J Prognosis of hepatocellular carcinoma the

BCLC staging classification Semin Liver Dis 1999 19 329ndash38

[5] Llovet JM Ricci S Mazzaferro V Hilgard P Gane E Blanc JF de

oliveira AC Santoro A Raoul JL Forner A Schwartz M Porta C

Zeuzem S Bolondi L Greten TF Galle PR Seitz JF Borbath I

Haumlussinger D Giannaris T Shan M Moscovici M Voliotis D Bruix J

Sorafenib in advanced hepatocellular carcinoma N Engl J Med 2008 359 378-

90

[6] Wilhelm S Adnane L Newell P Villanueva A Llovet JM Lynch M

Preclinical overview of sorafenib a multikinase inhibitor that targets both Raf

and VEGF and PDGF receptor tyrosine kinase signaling Mol Cancer Ther 2008

73129-3140

[7] Bannasch P Preneoplastic lesions as end points in carcinogenicity testing II

Preneoplasia in various non- hepatic tissues Carcinogenesis 1986 7 849-852

[8] Aleem E Nehrbass D Klimek F Mayer D Bannasch P Upregulation

of the insulin receptor and type I insulin-like growth factor receptor are early

events in hepatocarcinogenesis Toxicol Pathol 2011 39524-43

Literaturverzeichnis

49

[9] Dombrowski F Mathieu C Evert M Hepatocellular Neoplasms Induced by

Low-NumberPancreatic Islet Transplants in Autoimmune Diabetic BBPfd Rats

Cancer Res 2006 1833-1843

[10] Ribback S Calvisi DF Cigliano A Sailer V Peters M Rausch J

Heidecke CD Birth M Dombrowski F Molecular and metabolic changes in

human liver clear cell foci resemble the alterations occurring in rat

hepatocarcinogenesis J Hepatol 2013 581147-56

[11] Morath C Schwenger J Schmidt J Zeier M Kombinierte Niere- Pankreas-

Transplantation Nephrologe 2007 2356ndash363

[12] Griffith RC Scharp D Hartmann B Ballinger W Lacy P A Morphologic

Study of Intrahepatic Portal-vein Islets Isografts Diabetes 1977 26 201-14

[13] Dombrowski F Lehringer-Polzin M Pfeifer U Hyperproliferative Liver

Acini after Intraportal Islet Transplantation in Streptozotocin-Induced Diabetic

Rats Laboratory Invest 1994 71 688-699

[14] Dombrowski F Bannasch P Pfeifer U Hepatocellular Neoplasms Induced

by Low- Number Pancreatic Islet Transplants in Streptozotocin Diabetic Rats

Am J Pathol 1997 150 1071-1087

[15] Dombrowski F Klingmuumlller D Pfeifer U Insulinomas Derived from

Hyperplastic Intra-Hepatic Islet Transplants Am J Pathol 1998 152 1025-

1038

[16] Dombrowski F Peifer U Hyperprolferative State of Liver Acini and

Pancreatic Islets after Intraportal Transplantation of Small Mass of Islets of

Langerhans in Streptozotocin induced Diabetic Rats Exp Clin Endocrinol 1995

103 112-117

Literaturverzeichnis

50

[17] De Paepe M Keymeulen B Pipeleers D Kloumlppel G Proliferation and

Hypertrophy of Liver Cells Surrounding Islet Grafts in Diabetic Recipient Rats

Hepatology 1995 21 1114-1153

[18] Dombrowski F Filsinger E Bannasch P Pfeifer U Altered Liver Acini

Induced in Diabetic Rats by Portal Vein Islet Isografts Resemble

Preneoplstic Hepatic Foci in Their Enzymic Pattern Am J Pathol 1996 148

1249-56

[19] Dragan Y P Sargent L Xu Y-D Xu Y-H H C Pitot HC The

Initiation-Promotion-Progression Model of Rat Hepatocarcinogenesis Exp Biol

Med (Maywood) 1993 20216-24

[20] Buumlrger C Inhibition der Signaltransduktion des epidermalen

Wachstumsfaktorrezeptors (EGF-Rezeptor) durch Peptid-Aptamere unv Diss

Universitaumlt Frankfurt aM 2002

[21 ] Fausto N Liver regeneration J Hepatol 2000 3219-31

[22] Michalopoulos GK DeFrances MC Liver regeneration Science 1997

27660-66

[23] Morimitsu Y Hsia CC Kojiro M Tabor E Nodules of less-differentiated

tumor within or adjacent to hepatocellular carcinoma relative expression of

transforming growth factor-alpha and its receptor in the different areas of tumor

Hum Pathol 1995 261126-1132

[24] Nalesnik MA Lee RG Carr BI Transforming growth factor alpha (TGFalpha)

in hepatocellular carcinomas and adjacent hepatic parenchyma Hum Pathol

1998 29228-234

[25] Harada K Shiota G Kawasaki H Transforming growth factor-alpha and

epidermal growth factor receptor in chronic liver disease and hepatocellular

carcinoma Liver 1999 19318-325

Literaturverzeichnis

51

[26] Chung YH Kim JA Song BC Lee GC Koh MS Lee YS et al

Expression of transforming growth factor-alpha mRNA in livers of patients with

chronic viral hepatitis and hepatocellular carcinoma Cancer 2000 89977-982

[27] Bekaii-Saab T Williams N Plass C Calero M Eng C A novel mutation

in the tyrosine kinase domain of ErB2 in hepatocellular carcinoma BMC

Cancer 2006 278-282

[28] Lee G Merlino G Fausto N Development of liver tumors in transforming

growth factor alpha transgenic mice Cancer Res 1992 19 5162-1570

[29] Hufnagl K Parzefall W Marian B Kaumlfer M Bukowska K Schulte-

Hermann R Grasl-Kraupp B Role of transforming growth factor alspha and

prostaglandines in preferential growth of preneopastic rat hepatocytes

Carcinogenesis 2001 8 1247-1256

[30] Carpenter G Cohen S Epidermal growth factor Annu Rev Biochem 1979

193-216

[31] Hanahan D Weinberg R The hallmarks of cancer Cell 2000 100 57-

70

[32] Fedi S Tola E Moeumlnne-Loccoz Y Dowling DN Smith LM Ogara F

Evidence for signalling between the phytopathogenic fungus Pythium ultimum

and Pseudomonas fluorescens F113 P ultimum represses the expression of

genes in P fluorescens F113 resulting in altered ecological fitness Appl

Environ Microbiol 1997 63 4261-4266

[33] Slamon D Clark G Wong S Levin W Ullrich A McGuire W Science

1987 235 177-182

[34] Khalil M Grandis J Shin D Expert Review of Anticancer Therapy 2003 3

367-380

Literaturverzeichnis

52

[ 35] Krejsa C Rogge M Sadee W Protein therapeutics new applications for

pharmacogenetics Nature Reviews Drug Discovery 2006 5 507-521

[36] Barker A Gibson K Grundy W Godfrey A Barlow J Healy M

Woodburn J Ashton S Curry B Scarlett L Henthorn L Richards L

Studies leading to the identification of ZD1839 (IRESSA) an orally active

selective epidermal growth factor receptor tyrosine kinase inhibitor targeted to

the treatment of cancer Bioorg Med Chem Lett 2001 14 1911-1914

[37] Shchemelinin I Sefc L Necas E Protein kinase inhibitors Folia Biol

(Praha) 2006 4 137-148

[38] Wakeling A Guy S Woodburn J Ashton S Curry B Barker A Gibson

K ZD1839 (IRESSA) an orally active inhibitor of epidermal growth factor

signalling with potential for cancer therapy Cancer Res 2002 20 5749-5754

[39] Blackhall F Ranson M Thatcher N Where next for gefitinib in patients with

lung cancer Lancet Oncol 2006 6 499-507

[40] Birnbaum A Ready N Gefitinib therapy for non-small cell lung cancer

Curr Treat Options Oncol 2005 675-81

[41] Schiffer E Housset C Cacheux W Wendum D Desbois-Mouthon C

Rey C Clergue F Poupon R Barbu V Rosmorduc O Gefitinib an EGFR

inhibitor prevents hepatocellular carcinoma development in the rat liver with

cirrhosis Hepatology 2005 41307-14

[42] Brehmer D Greff Z Godl K Blencke S Kurtenbach A Weber M

Muumlller S Klebl B Cotten M Keacuteri G Wissing J Daub H Cellular

Targets of Gefitinib Cancer Res 2005 65 379

[43] Klotz L Hacker HJ Klingmuumlller D Bannasch P Pfeifer U Dombrowski

F Hepatocellular alterations after intraportal transplantation of ovarian tissue in

ovariectomized rats Am J Pathol 2000 1561613-26

Literaturverzeichnis

53

[44] Dombrowski F Klotz L Hacker HJ Li Y Klingmuumlller D Brix K

Herzog V Bannasch P Hyperproliferative hepatocellular alterations after

intraportal transplantation of thyroid follicles Am J Pathol 2000 15699-113

[45] Weibel E Staubli W Gnagi H Hess F Correlated morphometric and

biochemical studies on the liver cell I Morphometric model stereologic

methods and normal morphometric data for rat liver J Cell Biol1969 4268ndash

91

[46] Strumberg D Clark J Awada A Moore M Richly H Hindlisz A Hirte

H Eder J Lenz H Schwartz B Safety pharmacokinetics and preliminary

antitumor activity of sorafenib a review of four phase I trials in patients with

advanced refractory solid tumors Oncologist 2007 4 426-437

[47] Mendelsohn J Baselga J The EGF receptor family as targets for cancer

therapy Oncogene 2000 56 6550-6565

[48] Li B Chang C Yuan M McKenna W Shu H Resistance to small

molecule inhibitors of epidermal growth factor receptor in malignant gliomas

Cancer Res 2003 21 7443ndash7450

[49] Kosaka T Yatabe Y Endoh H Yoshida K Hida T Tsuboi M Tada H

Kuwano H Mitsudomi T Analysis of epidermal growth factor receptor gene

mutation in patients with non-small cell lung cancer and acquired resistance to

gefitinib Clin Cancer Res 2006 19 5764ndash5769

[50] Huether A Hopfner M Sutter A Baradari V Schuppan D Scheruumlbl

H Signaling pathways involved in the inhibition of epidermal growth factor

receptor by erlotinib in hepatocellular cancer World J Gastroenterol 2006

32 5160ndash5167

[51] Giglia J Antonia S Berk L Bruno S Dessureault S Finkelstein

S Systemic therapy for advanced hepatocellular carcinoma past present and

future Cancer Control 2010 1 120ndash129

Literaturverzeichnis

54

[52] Bannasch P Pathogenesis of hepatocellular carcinoma sequential cellular

molecular and metabolic changes Prog Liver Dis 1996 14161ndash97

[53] Beisbarth H Fekl W Pathophysiology of post-aggression metabolism

Zentralbl Chir 1989 1141045-58

[54] Packungsbeilage Iressa (Hersteller AstraZeneca UK Limited Macclesfield

Cheshire SK10 2NA Vereinigtes Koumlnigreich)

[55] Ribback S Sailer V Boumlhning E Guumlnther J Merz J Steinmuumlller F

Evert M Calvisi DC Der Tyrosinkinasehemmer Gefitinib reduziert die

Tumorentstehung im chemischen jedoch in hormonell induzierten

Hepatokarzinogenese-Modellen Z Gastroenterol 2013 5130 (abstract)

[56] Dombowski F Sailer V Inhibition des Epidermal Growth Factor

Rezeptors in chemisch induzierten praumlneoplastischen Leberherden und

hepatozellulaumlren Karzinomen der Ratte 2010

[57] OrsquoDwyer P J Giantonio BJ Levy DE Kauh JS Fitzgerald B Benson

AB Gefitinib in advanced unresectable hepatocellular carcinoma Results from

the Eastern Cooperative Oncology Grouprsquos Study E1203 Journal of Clinical

2006 414

Tabellenanhang

55

7 Tabellenanhang

Tab 7-1 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Hauptgruppen 1-5

HG1 HG2 HG3 HG4 HG5

Tier 1 234 212 70 304 315

Tier 2 216 282 317 249 324

Tier 3 142 221 184 332 226

Tier 4 306 245 304 287 323

Tier 5 302 205 288 293 273

Tier 6 167 210 306 278 193

Tier 7 291 185 332 271 198

Tier 8 189 215 245 249 201

Tier 9 314 65 234 260

Tier 10 199 268 232

Tier 11 252 291 270

Tier 12 229 169

Tier 13 246

MW 23088 23075 23456 26700 25591

SEM 0795 1070 3487 1108 1505

Test nsa ns

b nsc ns

d

Test lt0001e lt0001

f 0001g lt0001

h lt0001i

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabellenanhang

56

Tab 7-2 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Kontrollgruppen

1-5

KG1 KG2 KG3 KG4 KG5

Tier 1 51 51 47 47 47

Tier 2 47 48 44 48 43

Tier 3 53 48 42 43 43

Tier 4 48 51 61 74 47

Tier 5 57 87 47 44 41

Tier 6 54 47 50 46 40

Tier 7 51 68 51 45 47

Tier 8 52 92 56 49 46

Tier 9 63 63 51 44 47

Tier 10 77 77 48 43 48

Tier 11 50

MW 5530 6320 4973 4830 4490

SEM 0281 0541 0160 0293 0091

Test nsa ns

b nsc 0019

d

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Tabellenanhang

57

Tab 7-3 Gewichtsentwicklung der Hauptgruppen 1-5

HG1 HG2 HG3 HG4 HG5

Tier 1 0938 1045 0841 0942 1057

Tier 2 1092 0938 0870 0894 0950

Tier 3 1075 1070 1435 1077 0967

Tier 4 1089 1039 0696 0960 1004

Tier 5 0988 0984 0693 0763 0958

Tier 6 1187 0949 1004 1041 1033

Tier 7 1044 0988 1220 0874 1306

Tier 8 1039 0964 0984 0949 1016

Tier 9 1038 1221 0957 1209

Tier 10 1063 1039 0935 0946

Tier 11 1020 1934 1192 1030

Tier 12 1007 1266 0770

Tier 13 1063 0618

Tier 14 0935

MW 1056 1009 1081 0984 0983

SEM 0009 0004 0033 0010 0012

Test nsa ns

b nsc ns

d

lt0001e 0001

f lt0001g lt0001

h lt0001i

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabellenanhang

58

Tab 7-4 Gewichtsentwicklung der Kontrollgruppen 1-5

KG1 KG2 KG3 KG4 KG5

Tier 1 1308 1311 2255 1836 1717

Tier 2 1397 1269 1408 1872 1672

Tier 3 1332 1318 1471 1134 1598

Tier 4 1285 1225 1642 1206 1621

Tier 5 1331 1189 1828 1512 1896

Tier 6 1341 1203 1946 1339 1746

Tier 7 1361 0981 1788 1326 1589

Tier 8 1290 1105 1806 1411 1856

Tier 9 1109 1090 1560 1380 1389

Tier 10 1128 1094 1526 1432 1406

Tier 11 1537

MW 1288 1179 1706 1445 1649

SEM 0010 0011 0023 0024 0017

Test 0029a 0025

b 0043c ns

d

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Tabellenanhang

59

Tab 6-5Nebenwirkungen von Gefitinib [47]

Nebenwirkungen nach Systemorganklassen und Haumlufigkeit Stoffwechsel- und Ernaumlhrungsstoumlrungen Sehr haumlufig Anorexie leicht oder

mittelschwer (CTC-Grad 1 oder 2)

Augenerkrankungen Haumlufig Konjunktivitis Blepharitis und

trockene Augen hauptsaumlchlich

leicht (CTC-Grad 1) Gelegentlich Hornhauterosion reversibel und

manchmal verbunden mit

anormalem Wimpernwachstum Keratitis (012 )

Gefaumlszligerkrankungen Haumlufig Haumlmorrhagie wie Nasenbluten

und Haumlmaturie Erkrankungen der Atemwege des Brustraums und Mediastinums

Haumlufig Interstitielle Lungenerkrankung (13 ) oft schwer (CTC-Grad 3-4) uumlber Todesfaumllle wurde

berichtet Erkrankungen des Gastrointestinaltrakts Sehr haumlufig Durchfall hauptsaumlchlich leicht

oder mittelschwer (CTC-Grad 1

oder 2)

Erbrechen hauptsaumlchlich leicht

oder mittelschwer (CTC-Grad 1

oder 2)

Uumlbelkeit hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Stomatitis hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Haumlufig Dehydratation als Folge von

Durchfall Uumlbelkeit Erbrechen

oder Appetitlosigkeit

Mundtrockenheit hauptsaumlchlich

leicht (CTC-Grad 1)

Gelegentlich Pankreatitis gastrointestinale Perforation

Leber- und Gallenerkrankungen Sehr haumlufig Erhoumlhungen der

Alaninaminotransferase

hauptsaumlchlich leicht bis

mittelschwer Haumlufig Erhoumlhungen der

Aspartataminotransferase

hauptsaumlchlich leicht bis

mittelschwer Erhoumlhungen des

Gesamtbilirubins hauptsaumlchlich

leicht bis mittelschwer

Gelegentlich Hepatitis

Tabellenanhang

60

Erkrankungen der Haut und des Unterhautzellgewebes

Sehr haumlufig Hautreaktionen hauptsaumlchlich

leicht bis mittelschwer (CTC-Grad 1 oder 2) pustuloumlser Ausschlag manchmal juckend mit trockener Haut einschlieszliglich Hautfissuren erythematoumls

Haumlufig Nagelstoumlrungen Alopezie

Gelegentlich Allergische Reaktionen unter

anderem Angiooumldem und

Urtikaria Selten Bulloumlse Reaktionen

einschlieszliglich toxisch epidermaler Nekrolyse Stevens-Johnson-Syndrom und Erythema multiforme Kutane Vaskulitis

Erkrankungen der Nieren und Harnwege Haumlufig Asymptomatische Erhoumlhung der Kreatininwerte im Blut Proteinurie Zystitis

Selten Haumlmorrhagische Zystitis Allgemeine Erkrankungen und Beschwerden am Verabreichungsort

Sehr haumlufig Asthenie hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Haumlufig Pyrexie Die Haumlufigkeit von UAWs die mit abnormalen Aumlnderungen eines Laborwerts

zusammenhaumlngen wurde auf Basis der Patienten ermittelt bei denen sich der

entsprechende Laborwert mindestens um 2 oder mehr CTC-Grade (bezogen auf den

basalen Laborwert) geaumlndert hat

Dieses Ereignis kann zusammen mit anderen Formen von

Dehydratisierungserscheinungen auftreten (hauptsaumlchlich Hautreaktionen) die bei

IRESSA beobachtet wurden

Die Gesamthaumlufigkeit der unerwuumlnschten Ereignisse mit allergischen Reaktionen

betrug nach der zusammengefassten Analyse der ISEL- INTEREST- und

IPASS-Studien 15 (36 Patienten) Vierzehn der 36 Patienten wurden aus der

gemeldeten Haumlufigkeit ausgeschlossen da es in den Meldungen Hinweise auf

eine nicht-allergische Aumltiologie gab oder darauf dass die allergische Reaktion

die Folge einer Therapie mit einem anderen Arzneimittel war

Dies schlieszligt einzelne Berichte von Leberversagen ein das in einigen Faumlllen

toumldlich verlief

Abkuumlrzungsverzeichnis

61

8 Abkuumlrzungsverzeichnis

microl Mikroliter

Abb Abbildung

ABC avidin-biotin-complex

AKT aktivierte Protein Kinase B

ATP Adenosintriphosphat

BCLC Bacelona Liver Cancer Clinic

BrdU Bromodesoxyuridin

bzw beziehungsweise

CCF clear cell foci

CIS China integrated score

cm Zentimeter

d der

DAB 33-Diaminobenzidin

dh das heiszligt

DNA Desoxyribonucleic acid

EGF Epidermal Growth Factor

EGF-R EGF-Rezeptor

Fa Firma

FAH foci of altered hepatocytes

g Gramm

GSF glycogen storing foci

h Stunde

HCA Hepatozellulaumlres Adenom

HCC Hepatozellulaumlres Karzinom

HE Haumlmatoxylin- Eosin- Faumlrbung

HG Hauptgruppe

HPLC high performance liquid chromatographie

IGF-1R Insulin-Like Growth Factor Receptor 1

GLUT Glukosetransporter

JAK Januskinase

kg Kilogramm

Abkuumlrzungsverzeichnis

62

KG Kontrollgruppe

MAPK mitogen activated protein kinase

mg Milligramm

ml Milliliter

mm Millimeter

mTOR mechanistic Target of Rapamycin

MW Mittelwert

NaCl Natriumchlorid

NaHCO3 Natriumhydrogencarbonat

NNM N- Nitrosomorpholin

ns nicht signifikant

PAS Periodic acid-Schiff reaction

PDGF-R-β Platet Derived Growth Factor-Rezeptor-β

PEI Perkutane Ethanol- Instillation

PI3K Phosphoinositide 3- Kinase

PST Performance- Status

RAF-Kinase Ras-activated factor-Kinase

Ras Rat sarcoma

RFA Radiofrequenzablation

RNA Ribunuclied acid

SEM Standard error of the mean

STAT Signal Transducers and Activators of Transcription

TACE transarterielle Chemoembolisation

TGF-α Transforming Growth Factor alpha

TRIS Tris(hydroxymethyl)-aminomethan

ua unter anderem

UAW Unerwuumlnschte Arzneimittelwirkung

VEGF-R Vascular Endothelial Growth factor-Rezeptor

vgl vergleiche

zB zum Beispiel

Danksagung

63

9 Danksagung

Besonderer Dank gilt Herrn Professor Dr med F Dombrowski fuumlr die Uumlberlassung

des Themas und die Moumlglichkeit diese Arbeit an seinem Institut durchzufuumlhren Mit

seiner Unterstuumltzung war es moumlglich ein Gerhard- Domagk- Stipendium der Ernst-

Moritz- Arndt- Universitaumlt zu erhalten An dieser Stelle moumlchte ich mich auch

rechtherzlich bei der Stipendienvergabekommission bedanken Meinen Doktoranden-

Kollegen moumlchte ich fuumlr die Bereitschaft danken jederzeit bei der Versorgung der

Ratten und Mithilfe bei den experimentellen Versuchen zur Verfuumlgung zu stehen Der

Tierpflegerin Frau Zimak sowie den medizinisch-technischen Assistenten des Instituts

danke ich fuumlr die Versorgung der Tiere und die Anfertigung der histologischen und

immunhistochemischen Schnitte Nicht zuletzt danke ich Frau Dr F Steinmuumlller und

Frau Dr S Ribback fuumlr die Betreuung und kritische Auseinandersetzung mit meiner

Doktorarbeit

Page 17: Die Inhibition von TGF-a bei der Hepatokarzinogenese nach ... · RFA und transarterielle (Chemo-)Embolisation= TAE/ TACE) zur Verfügung. Da die Diagnose jedoch häufig erst in einem

Material und Methode

17

25 Inseltransplantation

251 Praumlparation der Pankreasinseln

Die Pankreasinseln wurden aus gesunden Spendertieren der gleichen Zuchtlinie

gewonnen Diese Tiere wurden mit einem Gemisch aus Ketamin (100mgkg

Koumlrpergewicht) und Xylazin (4mgkg Koumlrpergewicht) nach intraperitonealer

Applikation narkotisiert Nach der Eroumlffnung des Abdomens wurde das Darmgekroumlse

seitlich verlagert Die freigelegte Aorta abdominalis wurde mit einer Kanuumlle (07mm)

punktiert und mit einem Gemisch aus isotoner Kochsalz (NaCl)- Loumlsung (09ig) und

Neutralrot (100mgL) retrograd mit ca 150- 200ml perfundiert Die Vena cava inferior

wurde zur Herstellung eines offenen Kreislaufs eroumlffnet Waumlhrend des Spuumllvorgangs

faumlrbte sich das Pankreas rosa und die Pankreasinseln intensiv rot an Somit konnte man

das Gewebe gezielt explantieren Das Pankreasgewebe von drei Spendertieren wurde in

Hanksloumlsung (pH 72 Hanksrsquo Balanced Salt Solution ohne NaHCO3 mit Phenolrot 10

pH 72 Biochrom AG) gesammelt und anschlieszligend mit Scherenschlaumlgen

zerkleinert Nach der Praumlparation wurde das Gewebe zusammen mit 5ml Hanksloumlsung

21mg Albumin und 45mg Kollagenase im Waumlrmeschrank auf einem Magnetruumlhrer bei

etwa 365⁰C fuumlr ca zehn Minuten verdaut Der genaue Zeitpunkt der Beendigung wurde

nach visueller Pruumlfung des Homogenisats festgelegt Im Anschluss daran wurde das

Gemisch in Zentrifugenroumlhrchen aufgeteilt die mit eiskalter Hanksloumlsung gefuumlllt waren

um die Kollagenaseaktivitaumlt zu stoppen und kraumlftig durchmischt Nach der

Sedimentation wurde der Uumlberstand abpipettiert und verworfen das Sediment mit

frischer Hanksloumlsung aufgefuumlllt und wiederum durchmischt Dieser Waschvorgang

wurde mindestens viermal wiederholt um die Kollagenase und die Zellfragmente zu

entfernen Somit wurden die durch das Neutralrot angefaumlrbten Pankreasinseln vom

restlichen Pankreasgewebe getrennt Unter dem Stereomikroskop wurden die

kirschroten Inseln mit Hilfe von Glaspipetten aufgesammelt und in einem separaten mit

Hanksloumlsung gefuumlllten Reagenzglas kollektiert Pro Tier wurden 400 bis 450

Pankreasinseln gesammelt und mit 05ml Hanksloumlsung in einer Spritze aufgeschwemmt

und transplantiert

Material und Methode

18

252 Intrahepatische Transplantation

Kurz vor der geplanten Transplantation wurde das Gewicht und die

Blutglukosekonzentration der Tiere bestimmt Um eine ausreichende Narkose zu

erlangen wurde den Tieren gewichtsadaptiert ein Gemisch aus Ketamin (80mgkg

Koumlrpergewicht) und Xylazin (4mgkg Koumlrpergewicht) intraperitoneal appliziert Nach

der Rasur des Operationsfeldes wurden die Tiere auf einen Operationstisch fuumlr Ratten

fixiert und das Operationsfeld mit 90igem Alkohol desinfiziert Die Laparatomie

erfolgte vom Sternum bis zur Linea alba Insgesamt wurde das Abdomen auf einer

Strecke von drei Zentimetern eroumlffnet und mit einem Lochtuch abgedeckt Das

Darmkonvolut wurde nach extraabdominal verlagert und mit einer warmen NaCl-

getraumlnkten Kompresse vor dem Austrocknen geschuumltzt Die Vena portae wurde

dargestellt und der Ast der den linken Leberlappen und die linke Haumllfte des

Mittellappens versorgt wurde kurzzeitig mit einer Gefaumlszligklemme abgeklemmt Die

zuvor gewonnenen Pankreasinseln wurden in einer 1ml Tuberkulinspritze zusammen

mit 05ml Hanksloumlsung aufgezogen die mit einer 05mm durchmessenden Kanuumlle

versehen war Damit wurde die Pfortader punktiert und die Loumlsung in den rechten Teil

der Leber (dh in den rechten Leberlappen in die rechte Haumllfte des Mittellappens in

den Processus caudatus und die Processus papillares) geschwemmt Die linke

Leberhaumllfte also der linke Leberlappen und die linke Haumllfte des Mittellappens blieben

frei von Transplantaten Die Gefaumlszligklemme wurde sofort nach der Transplantation

entfernt sodass die Abklemmzeit nicht mehr als 1 Minute betrug Nach Entfernen der

Punktionskanuumlle erfolgte die manuelle Druckkompression der Vena portae fuumlr ca zwei

bis drei Minuten um die Blutung zu stillen und im Anschluss das Entfernen der

Kompresse und das Reponieren des Darmkonvoluts Die Bauchdecke wurde mit einer

fortlaufenden Naht verschlossen und die Haut anschlieszligend geklammert Am Ende

erfolgte erneut eine Desinfektion der Wunde Postoperativ wurden die Tiere bis zum

Erwachen beobachtet Insgesamt dauerte die Narkose nicht laumlnger als 20 Minuten

Material und Methode

19

26 Praumlparation der Lebern

261 Markierung proliferierender Zellen

Die Bromdesoxyuridin (BrdU)-Applikation erfolgte bei der Haumllfte der Tiere einer

Gruppe eine Stunde vor dem Toumlten Dazu wurde 20mg BrdU in 2ml Kochsalz aufgeloumlst

und jeweils 1ml intraperitoneal und subkutan injiziert Um laumlngerfristige

Proliferationssteigerungen erkennen zu koumlnnen wurde der anderen Haumllfte der Tiere

BrdU mittels einer osmotischen Minipumpe uumlber einen Zeitraum von sieben Tagen vor

dem Toumltungszeitpunkt appliziert Dazu wurde die doppelte Dosis ebenfalls in 2ml

Kochsalzloumlsung aufgeloumlst und in die Pumpen gespritzt die ihren Inhalt gleichmaumlszligig an

die Umgebung abgaben sodass sich eine Tagesdosis von 572mg ergab Diese Pumpen

wurden den mit Ether-betaumlubten Ratten subkutan zwischen den Schulterblaumlttern

implantiert und der Hautschnitt mit Klammern versorgt BrdU wird von den

proliferierenden Zellen aufgenommen und in die neu synthetisierte DNA eingebaut Der

immunhistochemische Nachweis von BrdU erfolgt dann mit Hilfe eines

Primaumlrantikoumlrpers (s 271)

262 Probengewinnung und Gewebspraumlparation

Die Tiere wurden mit einer Uumlberdosis Ketamin (100mg kg Koumlrpergewicht) und

Xylazin (4mgkg Koumlrpergewicht) narkotisiert Das Abdomen wurde durch eine mediane

Laparotomie eroumlffnet und die Aorta abdominalis nach extraabdomineller Verlagerung

des Darmkonvoluts dargestellt Diese wurde mit einer Flexuumlle (22G) kanuumlliert Dadurch

konnten 5ml Blut in einer 5ml Spritze abgezogen werden Das Blut wurde zur

Serumgewinnung fuumlr 10 Minuten in einem Gerinnungsroumlhrchen zentrifugiert Das

Serumroumlhrchen wurde in einem Behaumllter mit fluumlssigem Stickstoff tiefgefroren und bei

-80⁰C gelagert Die liegende Flexuumlle wurde mit Klemmen in der Aorta abdominalis

fixiert Danach wurde der Blutkreislauf mit 200ml Spuumllloumlsung (Ringerloumlsung 4

Dextran 05 Procain pH 74) gespuumllt um das Blut aus den Gefaumlszligen zu entfernen

Dabei wurde ein offener Kreislauf geschaffen in dem die Vena cava inferior unterhalb

des Zwerchfells mit einer spitzen Schere durchtrennt wurde

Material und Methode

20

Nach Abklemmen der zufuumlhrenden Gefaumlszlige wurde der Mittellappen der Leber abgesetzt

und in einen linken und rechten Anteil getrennt Beide Mittellappenstuumlcke wurden in

2mm breite Stuumlcke geschnitten auf entsprechend gekennzeichnetes Filterpapier

gegeben und uumlber Methylbutan in fluumlssigem Stickstoff kryokonserviert Die rechte

Niere wurde nach dem Abklemmen der zufuumlhrenden Gefaumlszlige halbiert und ebenfalls in

Methylbutan eingefroren Die Lagerung der beiden Gewebe erfolgte bei -80⁰C

Im Anschluss wurde die Spuumllloumlsung durch eine Fixierloumlsung (3 Paraformaldehyd

05 Glutaraldehyd 4 Dextran) ersetzt Nach etwa 5 Minuten war eine gleichmaumlszligige

Perfusionsfixation erreicht sodass auch das restliche Lebergewebe sowie Schilddruumlse

linke Niere ein etwa 2cm langes Duumlnndarmsegment Gehirn und Hypophyse in Nachfix

(3 Paraformaldehyd) aufbewahrt werden konnte Herz Lunge Pankreas Milz und

Hoden wurden in 4igem Formaldehyd konserviert Der Zuschnitt der entnommenen

Organe erfolgte nach einer weiteren mindestens 24 stuumlndigen Fixierung Die gewonnene

Organe in einer aufsteigenden Alkoholreihe entwaumlssert und dann in Paraffin eingebettet

Von den Paraffinbloumlcken wurden 1-2microm dicke Serien der Lebern gefertigt

27 Morphologische Untersuchungen

Die transplantierten Pankreasinseln konnten mikroskopisch vom umgebenen

Lebergewebe sehr gut abgegrenzt werden Wie auch schon in der Abbildung 1

beschrieben fanden wir die Inseln innerhalb kleiner Pfortaderaumlste in der Mitte eines

Leberazinus (siehe auch Abb 9 A) Neben den Standardfaumlrbungen Haumlmatoxylin und

Eosin und der Periodsaumlure- Schiff- Reaktion wurden zusaumltzliche immunhistochemische

Reaktionen durchgefuumlhrt

Material und Methode

21

271 Protokolle der Immunhistochemie (BrdU)

- Paraffinschnitte 2microm Trocknung uumlber Nacht bei 60 Grad

- Antikoumlrper BrdU verduumlnnt mit Antikoumlrper- Verduumlnnungsloumlsung Fa Leica

(REFAR9352) HPLC minimum 99HPLC Sigma

ABC-Methode

1 Kochen des entparaffinierten Schnittes in Citratpuffer (Merck Darmstadt) (pH6)

im Schnellkochtopf uumlber 45 Minuten

2 Andauung durch 01ige Protease (Sigma Hamburg) 10 Minuten 37degC

3 Waschung mit TRIS-Puffer (Merck Darmstadt)

4 Kochen des Schnittes bei 70degC fuumlr 60 Minuten in 95igem Formamid (Roth

Karlsruhe)

5 Waschung mit TRIS-Puffer

6 Inkubation in 3iger Wasserstoffperoxidloumlsung (DAKO Hamburg) 30

Minuten

7 Inkubation in 20iger Schweinenormalserum (DAKO Hamburg) verduumlnnt mit

TRIS-Puffer

8 Inkubation mit dem gegen BrdU gerichteten Primaumlrantikoumlrper (150 Verduumlnnung

mit Antibody-Diluent beides DAKO Hamburg) uumlber Nacht

9 Weiterbehandlung mit LSAB+ Kits (DAKO Hamburg)

10 Waschung mit TRIS-Puffer

11 Inkubation mit biotinylierten Sekundaumlrantikoumlrpern (biotinylierter antiMaus IgG

DAKO LSAB+ Kit Peroxydase)

12 Waschung mit TRIS-Puffer

13 Zugabe von Streptavidin Peroxydase fuumlr 30 Minuten

14 Waschung mit TRIS-Puffer

15 Inkubation mit dem Farbstoff 10 Minuten

16 Unterbrechung der Reaktion durch vorsichtige Spuumllung mit Aqua destillata

17 PAS- bzw HE-Faumlrbung

18 Eindeckung (mit Roti Histokit Fa Rote)

Material und Methode

22

272 Protokolle der Immunhistochemie (TGF-α)

- Paraffinschnitte 2microm Trocknung uumlber Nacht bei 60 Grad

- Antikoumlrper TGFa Fa Calbiochem Konzentration 1100 verduumlnnt mit

Antikoumlrper-Verduumlnnungsloumlsung Fa Leica (REFAR9352)

Bearbeitung

1 Entparaffinierung uumlber Automaten mit Bond Dewax Solution (REF 35606)

2 Hitzevorbehandlung im Automaten pH 60

3 Peroxidase Blocking (im Nachweissystem REF DS9800) bdquoPolymer Refine

DABldquo dFaLeica) fuumlr 10 Minuten

4 Inkubation mit Primaumlr-AK fuumlr 60 Minuten

5 Post Primary (im Nachweissystem dFaLeica) fuumlr 10min

6 Polymer (Nachweissystem) 30 Minuten

7 DAB (33-Diaminobenzidin) Nachweissystem 20 Minuten

8 Gegenfaumlrbung mit Haumlmalaun (Nachweissystem) 8 min

9 Entwaumlssern in aufsteigender Alkoholreihe gefolgt von Xylol

10 Eindecken mit Roti-Histokit (FaRoth)

Material und Methode

23

273 Protokolle der Immunhistochemie (EGF-R)

- Paraffinschnitte 2microm Trocknung uumlber Nacht bei 60 Grad

- Antikoumlrper EGFR Fa Leica Konzentration 150 verduumlnnt mit Antikoumlrper-

Verduumlnnungsloumlsung Fa Leica (REFAR9352)

Bearbeitung

1 Bearbeitung im Vollautomat der Fa Leica bdquoBOND Max

2 Entparaffinierung uumlber Automaten mit Bond Dewax Solution (REF 35606)

3 Hitzevorbehandlung im Automaten pH 90

4 Peroxidase Blocking (im Nachweissystem REF DS9800) bdquoPolymer Refine

DABldquo d Fa Leica) fuumlr 10 Minuten

5 Inkubation mit Primaumlr-AK fuumlr 60 Minuten

6 Post Primary (im Nachweissystem d Fa Leica) fuumlr 10 Minuten

7 Polymer (Nachweissystem) 30 Minuten

8 DAB (33-Diaminobenzidin) Nachweissystem 20 Minuten

9 Gegenfaumlrbung mit Haumlmalaun (Nachweissystem) 8 min

10 Entwaumlssern in aufsteigender Alkoholreihe gefolgt von Xylol

11 Eindecken mit Roti-Histokit (Fa Roth)

Material und Methode

24

274 Protokolle der Immunhistochemie (Insulin)

- Paraffinschnitte 2microm Trocknung uumlber Nacht bei 60 Grad

- Antikoumlrper Insulin (Fa Leica Menarini Konzentration 1300 verduumlnnt mit

Antikoumlrper- Verduumlnnungsloumlsung Fa Leica (REFAR9352)

- Vollautomat der Fa Leica bdquoBOND Maxldquo

Bearbeitung

1 Entparaffinierung uumlber Automaten mit Bond Dewax Solution (REF 35606)

2 Peroxidase Blocking (im Nachweissystem REF DS9800) bdquoPolymer Refine

DABldquo d Fa Leica) fuumlr 5 min

3 Inkubation mit Primaumlr-AK fuumlr 18 Minuten

4 Post Primary (im Nachweissystem dFaLeica) fuumlr 7 Minuten

5 Polymer (Nachweissystem) 8 min

6 DAB (33-Diaminobenzidin) Nachweissystem 7 Minuten

7 Gegenfaumlrbung mit Haumlmalaun (Nachweissystem) 2 Minuten

8 Entwaumlssern in aufsteigender Alkoholreihe gefolgt von Xylol

9 Eindecken mit Roti-Histokit (Fa Roth)

Material und Methode

25

28 Proliferationsaktivitaumlt

Die morphometrische Auszaumlhlung der Proliferationsaktivitaumlt erfolgte mit dem

Mikroskop (Nikon ECLIPSE Ni) einer Kamera (Nikon digital sight ds-2Mv) dem

Softwareprogramm (Nis- Elements imaging software BR) und einem Gitternetz

(Methode nach Weibel) [45]

Mit Hilfe des BrdU- Labeling-Index (BrdU-LI) konnte die Proliferationsaktivitaumlt der

verschiedenen Versuchsgruppen verglichen werden da dieser den Anteil BrdU-

positiver Hepatozytenkerne in Prozent angibt (vergleiche Abb 8) Er wurde bei den

Tieren der Hauptgruppen 1-5 sowie der Kontrollgruppen 1-5 die uumlber 7 Tage BrdU

uumlber eine osmotische Pumpe (Fa Alzet Modell 2ML1) erhielten bestimmt Gezaumlhlt

wurden die Hepatozytenkerne in den praumlneoplastischen Herden (nur Versuchsgruppen)

und im Normalgewebe (je 2000 Hepatozytenkerne pro Tier der Versuchs- und

Kontrollgruppen)

29 Statistische Auswertung

Die Haupt- und Kontrollgruppen wurden hinsichtlich der Gewichtsentwicklung und

Blutzuckerwerte verglichen Zudem erfolgte ein intraindividueller Vergleich (gepaart)

der Proliferationsaktiviaumlt der Herde und des Normalgewebes in den Hauptgruppen und

der interindividuelle Vergleich (ungepaart) mit dem Normalgewebe der

Kontrollgruppen Es wurde jeweils der Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test (Microsoft

Excel 2003 Redmond USA) verwendet Unterschiede wurden als signifikant

akzeptiert falls die Irrtumswahrscheinlichkeit p unter 005 lag

Ergebnisse

26

3 Ergebnisse

31 Gewichtsentwicklung

In allen Hauptgruppen konnte nach der Transplantation eine Gewichtsreduktion

nachgewiesen werden Im Durchschnitt kam es zu einer initialen Abnahme von 172

Im Verlauf kam es zu einer Erholung der Tiere mit einer Gewichtszunahme um

durchschnittlich 042 Die Hauptgruppen 1 (3 Wochen) und 3 (6 Monate) jeweils

ohne Gefitinib zeigten dies am deutlichsten (49 Gewichtsabnahme innerhalb einer

Woche nach Transplantation) Die Hauptgruppe 1 gewann danach das 106fache und die

Hauptgruppe 3 das 108fache an Gewicht Statistisch signifikante Unterschiede lieszligen

sich zwischen den jeweiligen Haupt- und Kontrollgruppen feststellen (Tab 2 und

Abb5) Hier sahen wir bei den transplantierten diabetischen Tieren der Hauptgruppen

insgesamt einen kleineren Gewichtszuwachs als bei den Kontrolltieren

In den Kontrollgruppen hingegen konnte man eine stete Gewichtszunahme beobachten

(Tab 3 und Abb 6) Durchschnittlich kam es zu einem Gewichtszuwachs bis zum

15fachen Die Unterschiede zwischen den Kontrollgruppen 1 (3 Wochen) und 2 (3

Wochen 2 Wochen Gefitinib) zeigte einen statistisch signifikanten Unterschied Im

Durchschnitt nahm die Kontrollgruppe 1 das 129fache und die Kontrollgruppe 2 das

118fache zu

Einen signifikanten Unterschied konnten wir ebenfalls in den Gruppen 3 (6 Monate)

und 4 (6 Monate 2 Wochen Gefitinib) sowie 4 (6 Monate 2 Wochen Gefitinib) und 5

(6Monate 3 Monate Gefitinib) beobachten In der Kontrollgruppe 3 verzeichneten wir

den groumlszligten Gewichtszuwachs (171fache) Die Kontrollgruppe 4 (145fache) nahm

weniger zu als die Kontrollgruppe 5 (165fache) zu

Ergebnisse

27

Tabelle 2 Gewichtsentwicklung der Hauptgruppen 1-5

HG1 (n=8) HG2 (n=12) HG3 (n=11) HG4 (n=13) HG5 (n=14)

MW 1056 1009 1081 0984 0983

SEM 0009 0004 0033 0010 0012

Test nsa ns

b ns

c ns

d

lt 0001e 0001

f lt 0001

g lt 0001

h lt 0001

i

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM Standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (plt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabelle 3 Gewichtsentwicklung der Kontrollgruppen 1-5

KG1 (n=10) KG2 (n=10) KG3 (n=11) KG4 (n=10) KG5 (n=10)

MW 1288 1179 1706 1445 1649

SEM 0010 0011 0023 0024 0017

Test 0029a 0025

b 0043

c ns

d

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM Standard error of the mean ns nicht signifikant KG Kontrollgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (plt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Ergebnisse

28

Startpunkte Gefitinibgabe

Abbildung 5 Gewichtsentwicklung der Hauptgruppen

In den Hauptgruppen verzeichneten wir eine voruumlbergehende Gewichtsabnahme nach der

Transplantation Nach Erholung konnten wir eine leichte Gewichtszunahme beobachten

Startpunkte Gefitinibgabe

Abbildung 6 Gewichtsentwicklung der Kontrollgruppen

In den Kontrollgruppen konnten wir eine stete Gewichtszunahme verzeichnen (ca das 15-fache vom

Startgewicht)

Ergebnisse

29

32 Blutglukosedaten

Nach erfolgreicher Streptozotocingabe stiegen die Blutglukosewerte aller

Hauptgruppentiere auf Werte uumlber 167 mmolL bzw 300mgL In allen Gruppen lagen

die Durchschnittswerte post transplantationem zwischen 160 mmolL und 276mmolL

waumlhrend des gesamten Versuches Am Toumltungstag lag der Blutzucker durchschnittlich

bei 243mmolL Der nach der Transplantation nachgewiesene Blutglukoseabfall war in

allen Hauptgruppen zu verzeichnen (im Durchschnitt 123) Im Verlauf stiegen die

Werte konsekutiv wieder an Signifikante Unterschiede gab es nicht Verglichen mit den

normoglykaumlmen Kontrollgruppen war ein signifikanter Unterschied zu den

Hauptgruppentieren auf Grund der diabetischen Stoffwechsellage zu ermitteln (Tab 4

Abb 7)

In den Kontrollgruppen lag der Durchschnittswert aller Blutglukosewerte bei

54mmolL (plusmn 09mmolL) Blutzuckerschwankungen als Folge der Gefitinibgabe

konnten nicht nachgewiesen werden Ein signifikanter Unterschied ergab sich zwischen

den Kontrollgruppen 3 (6 Monate) welche einen Blutzuckerwert um 497mmoll hatten

und 5 (6 Monate 3 Monate Gefitinib) welchen einen Blutzuckerwert um 449mmoll

hatten (Tab 5 Abb 8)

Tabelle 4 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Hauptgruppen 1-5

HG1 (n=8) HG2 (n=12) HG3 (n=11) HG4 (n=13) HG5 (n=14)

MW 23088 23075 23456 26700 25591

SEM 0795 1070 3487 1108 1505

Test nsa ns

b ns

c ns

d

Test lt0001e lt0001

f 0001

g lt0001

h lt0001

i

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM Standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

Ergebnisse

30

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabelle 5 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Kontrollgruppen 1-5

KG1 (n=10) KG2 (n=10) KG3 (n=11) KG4 (n=10) KG5(n=10)

MW 5530 6320 4973 4830 4490

SEM 0281 0541 0160 0293 0091

Test nsa ns

b ns

c 0019

d

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM Standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Ergebnisse

31

Startpunkte Gefitinibgabe

Abbildung 7 Blutglukoseentwicklung der Hauptgruppen

Post transplantationem kam es in allen Gruppen zu einem Blutglukoseabfall Im Verlauf stiegen die

Werte konsekutiv wieder an

Startpunkte Gefitinibgabe

Abbildung 8 Blutglukoseentwicklung der Kontrollgruppen

Die Blutglukosewerte der nicht transplantierten Tiere lagen im Durchschnitt bei 54mmolL (plusmn

09mmolL) Blutzuckerschwankungen als Folge der Gefitinibgabe konnten nicht nachgewiesen werden

Ergebnisse

32

33 Praumlneoplastische Leberherde

Nach erfolgreicher Transplantation der Pankreasinseln entstanden bei allen

Hauptgruppen im Abstromgebiet der Inseln klarzellige Veraumlnderungen der Hepatozyten

in den Azinuszonen 1 und 2 (s Abb 9) Diese Foci of alterated hepatocytes zeigten wie

in den vorangegangenen Experimenten eine vermehrte Glykogenspeicherung welche

mit Hilfe der PAS- Reaktion verdeutlicht werden kann (s Abb 10) Des weiteren fand

sich in den Glykogenspeicherherden eine Uumlberexpression des EGF-R und von TGFα im

Vergleich zum extrafokalen Lebergewebe (Abb 13 und 14)

34 Proliferationsaktivitaumlt

Die Proliferationsaktivitaumlt der einzelnen Gruppen wurde anhand des BrdU-Labeling-

Index bestimmt Ein Vergleich der Indices erfolgte intra- und interindividuell (Tabellen

6 bis 8) Die Proliferation betrug im Normalgewebe der Hauptgruppe 1 (3 Wochen) im

Durchschnitt 35 plusmn 0764 In der Hauptgruppe 2 (3 Wochen 2 Wochen Gefitinib) war

sie deutlich geringer und lag bei 125 plusmn 0256

Die Proliferationsaktivitaumlt in den praumlneoplastischen Herden wurde nach 2 Wochen

Gefitinibgabe halbiert (HG 1 vs HG2 107 plusmn 0996 vs 57 plusmn 049) Im

intraindividuellen Vergleich der Hauptgruppe 2 war die Proliferationsaktivitaumlt der

Herde im Vergleich zum Normalgewebe um etwa das 3-fache erhoumlht (Herde vs

Normalgewebe 574 plusmn 049 vs 125 plusmn 026)

Im Normalgewebe der Hauptgruppen 3-5 (vgl Tab7 6 Monate 6 Monate 2 Wochen

Gefitinib 6 Monate 3 Monate Gefitinib) war die Proliferation im Mittel jeweils

geringer als in den Herden (12 plusmn 0075 06 plusmn 0031 und 07 plusmn 0036 vs 61 plusmn

0437 23 plusmn 0131 und 35 plusmn 0223) Dieser Unterschied war in allen drei Gruppen

signifikant Des Weiteren ergab sich ein signifikanter Unterschied zwischen den

Hauptgruppen 3 und 4 Die Proliferationsaktivitaumlt war in der HG 4 (also nach 2-

woumlchiger Gefitinibgabe im Vergleich zur HG 3 (ohne Gefitinibgabe) sowohl im Herd-

als auch im Normalgewebe etwa halbiert (Normalgewebe HG 3 vs HG 4 12 plusmn 0075

vs 06 plusmn 0031 Herdgewebe HG 3 vs HG 4 61 plusmn0437 vs 23 plusmn 0131)

Ergebnisse

33

Bei den Kontrollgruppen 1-4 zeigten sich im Vergleich zum Normalgewebe der

Hauptgruppen erhoumlhte Proliferationsaktivitaumlten im Lebergewebe in den Gruppen 1

(44 plusmn 0595 3 Wochen) und 2 (29 plusmn 0441 3 Wochen 2 Wochen Gefitinib) Diese

waren bei den 6- Monats- Kontrolltieren geringer (KG 345 15 plusmn 0097 06 plusmn

016 09 plusmn 006) Verglichen mit dem Normalgewebe der Hauptgruppen waren die

Proliferationsaktivitaumlten der Kontrolltiere bis auf KG 4 (6 Monate) erhoumlht

Tabelle 6 BrdU-Labeling-Index der Hauptgruppen 1-2

HG1 HG2

Normalgewebe Herde Normalgewebe Herde

Tier 1 35 165 255 604

Tier 2 775 856 065 429

Tier 3 085 771 155 839

Tier 4 18 1004 025 422

MW 3475 10703 1250 5735

SEM 0764 0996 0256 0490

Test(a) 0030 0011

Test(b) nsa ns

b

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

Test(a)

Vergleich zwischen Normalgewebe und Herde der jeweiligen Hauptgruppe

Test(b)

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2 (Normalgewebe)

b Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2 (Herde)

Ergebnisse

34

Tabelle 7 BrdU-Labeling-Index der Hauptgruppen 3-5

HG3 HG4 HG5

Normalgewebe Herde Normalgewebe Herde Normalgewebe Herde

Tier 1 07 293 055 168 06 442

Tier 2 135 83 04 14 08 335

Tier 3 09 478 08 288 065 315

Tier 4 165 683 045 333 1 126

Tier 5 125 748 055 264 045 515

Tier 6 085 169 095 394

MW 1170 6064 0600 2270 0742 3545

SE 0075 0437 0031 0131 0036 0223

Test(a) 0004 0004 0006

Test(b) 0023a 0015

b ns

c ns

d ns

e ns

f

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

Test(a)

Vergleich zwischen Normalgewebe und Herde der jeweiligen Hauptgruppe

Test(b)

a Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4 (Normalgewebe)

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4 (Herde)

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5 (Normalgewebe)

d Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5 (Herde)

e Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5 (Normalgewebe)

f Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5 (Herde)

Ergebnisse

35

Tabelle 8 BrdU-Labeling-Index der Kontrollgruppen 1-5

KG 1 KG 2 KG 3 KG 4 KG 5

Tier 1 71 165 114 054 069

Tier 2 285 38 216 073 079

Tier 3 26 5 186 087 116

Tier 4 815 13 117 049 059

Tier 5 15 113 034 128

MW 4440 2938 1492 0594 0902

SEM 0595 0441 0097 0160 0060

Test(a) ns a 0011

b ns

c ns

d

Test(b) 0044 ns 0008 0003 0004

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

Test(a)

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Test(b)

Vergleich zwischen den jeweiligen Haupt- und Kontrollgruppen

Ergebnisse

36

35 Abbildungen

Abb 9 Immunhistochemische Darstellung von Insulin in den transplantierten

Pankreasinseln

Vitale angewachsene Pankreasinseln in einem Pfortaderast eines Portaltraktes nach intraportaler

Transplantation und umgebene klarzellige Veraumlnderungen der Hepatozyten im Abstromgebiet Mit dem

Antikoumlrper gegen Insulin lassen sich szlig-Zellen der transplantierten Inseln nachweisen deren Zytoplasma

spezifisch angefaumlrbt wird (Laumlnge der unteren Bildkante A761 microm B 435microm)

A

B

Ergebnisse

37

Abb 10 Glykogenspeicherherd (6 Mon nach Transplantation) in der PAS-

Reaktion

Leberherd 6 Monate nach Transplantation mit typischen Lebergewebsveraumlnderungen (in der unteren

Abbildung vergroumlszligert) Praumlneoplastische hepatozellulaumlre Laumlsionen sogenannte foci of altered

hepatocytes (FAH) mit vermehrter Glykogenspeicherung im Vergleich zum umgebenen Lebergewebe

dargestellt in der PAS- Reaktion (Laumlnge der unteren Bildkante A1740microm B 870microm)

B

A

Ergebnisse

38

Abb 11 Glykogenspeicherherde in der PAS-Reaktion

Man erkennt in der PAS-Reaktion eine kraumlftige Violettfaumlrbung der Herde gegenuumlber dem Normalgewebe

Die Transplantation von Pankreasinseln fuumlhrte bei den diabetischen Tieren zu glykogenspeichernden

Herden im Abstromgebiet der Transplantate und auch bei Ratten die Gefitinib erhielten Die

Abbildungen zeigen die Herde in verschiedenen Vergroumlszligerungen der Hauptgruppe 5 (6 Monate 3

Monate Gefitinib) (Laumlnge der unteren Bildkante A E870microm B F 435microm CD 217microm)

B A

F E

C D

Ergebnisse

39

Abbildung 13 Immunhistochemische Darstellung von TGF-α

Beispiel der immunhistochemischen Darstellung von TGF-α in einem hellzelligen Leberherd (6 Monate

nach Transplantation ohne Gefitinibgabe) Man sieht eine maumlszligige Braunfaumlrbung des Zytoplasmas und

der Zellmembran der Hepatozyten der Leberherde im Vergleich zum umgebenden Normalgewebe

entsprechend einer Uumlberexpression von TGFα innerhalb des Leberherdes

(Laumlnge der unteren Bildkante A1740microm B 870microm)

B

A

Ergebnisse

40

Abbildung 14 Immunhistochemische Darstellung von EGF-R

Beispiel einer immunhistochemischen Darstellung des EGF-R in einem hellzelligen Leberherd(6 Monate

nach Transplantation ohne Gefitinibgabe) Im Vergleich zum Normalgewebe findet man eine etwas

kraumlftigere membranstaumlndige Braunfaumlrbung der Hepatozyten im Herdgewebe entsprechend einer leichten

Uumlberexpression des EGFR in den Leberherden (Laumlnge der unteren Bildkante A1740microm B 870microm)

A

B

Ergebnisse

41

Abbildung 15 Immunhistochemische Darstellung BrdU-markierter Hepatozyten

Dunkelbraun gefaumlrbte Zellkerne markieren Hepatozyten die sich im Proliferationszyklus befinden Das

umliegende Normalgewebe zeigt im Vergleich zum Herdgewebe eine deutlich geringere

Proliferationsaktivitaumlt BrdU wurde mittels einer osmotischen Minipumpe uumlber 7 Tage kontinuierlich

verabreicht (6 Monate nach Transplantation ohne Gefitinibgabe)

(Laumlnge der unteren Bildkante 870microm)

A

Diskussion

42

4 Diskussion

41 Die Transplantate und deren Effekte auf das benachbarte Leberparenchym

Voraussetzung fuumlr das Experiment waren vitale Pankreasinseltransplantate in den

kleinen Pfortaderaumlsten der Leber welche zu allen Toumltungszeitpunkten in den

Hauptgruppen nachgewiesen werden konnten (siehe Abb 3) Zahlreiche Herde

veraumlnderter Hepatozyten haben sich im Abstromgebiet der Transplantate ausgebildet

Mit Hilfe der PAS-Reaktion konnte die Glykogenspeicherung der vergroumlszligerten

Hepatozyten innerhalb des Leberazinus deutlich gemacht werden Diese klarzelligen

Herde (clear cell foci CCF) werden bei der Ratte zu den Praumlneoplasien gezaumlhlt [50]

Ursaumlchlich fuumlr die Glykogenose ist eine reduzierte Glykogenolyseaktivitaumlt der

Hepatozyten und eine gesteigerte Glykogensynthese (verminderte Aktivitaumlt des

glykogenolytischen Enzyms Glukose- 6- Phosphatase) Insulin-vermittelte Signalwege

wie AKT mTOR und Ras Raf1 sowie Enzyme der Glykolyse der de-novo-

Fettsaumluresynthese der β- Oxidation und der Cholesterinbiosynthese sind in den CCF

hochreguliert verglichen mit dem Normalgewebe Ebenfalls findet sich eine erhoumlhte

Proliferationsaktivitaumlt [9] und eine gleichzeitige Uumlberexpression von EGF-R und TGF-α

in praumlneoplastischen Herden wie es auch in diesem Experiment bei den unbehandelten

Tieren nachweisbar ist

42 Blutglukose und Gewichtsentwicklung der Tiere

In allen Hauptgruppen konnte nach der Transplantation eine Gewichtsreduktion

nachgewiesen werden Diese beruht meist auf einer voruumlbergehenden Einstellung der

Nahrungsaufnahme sowie dem auch beim Menschen bekannten

Postaggressionsstoffwechsel nach Operationen [53]

Die Entwicklung von Blutglukose und Gewicht der Haupt- und Kontrollgruppen

entsprach in der Gesamtheit unseren Erwartungen In den Hauptgruppen konnten wir

dauerhaft hohe Blutzuckerwerte und groumlszligtenteils konstante Gewichtsverlaumlufe

verzeichnen Die Kontrolltiere waren zu jeder Zeit normoglykaumlmisch und nahmen

kontinuierlich an Gewicht zu Ein Einfluss des Medikamentes Gefitinib bezogen auf

die Blutglukose- und Gewichtsdaten konnte bei den transplantierten Versuchstieren

Diskussion

43

nicht festgestellt werden Hier zeigte sich im Vergleich der einzelnen Hauptgruppen

untereinander kein signifikanter Unterschied Die geringe Gewichtszunahme ist wie

auch schon in einigen Vorarbeiten beschrieben den Nebenwirkungen des Diabetes

zuzuschreiben [13] Zudem kam es bei den diabetischen Tieren zu Katarakten

Polydipsie Polyurie und Diarrhoen

Ein Einfluss des Gefitinibs auf die Gewichtsentwicklung der nicht-transplantieren Tiere

konnte jedoch ermittelt werden Es zeigten sich signifikante Unterschiede zwischen den

behandelten (Kontrollgruppe 4 6 Monate 2 Wochen Gefitinib) und den nicht-

behandelten Tieren (Kontrollgruppe 3 6 Monate) Gefitinib fuumlhrte dazu dass die Tiere

anfangs weniger zunahmen dann nach 3 Wochen aber kontinuierlich an Gewicht

zunahmen moumlglicherweise laumlsst sich dies durch Gewoumlhnungseffekte erklaumlren

Die Kontrollgruppe 5 welche sechs Monate lebte und drei Monate vor

Toumltungszeitpunkt Gefitinib erhielt zeigte jedoch im Vergleich zu der unbehandelten

Kontrollgruppe 3 (6 Monate) keinen signifikanten Gewichtsunterschied Dies kann die

Folge einer Toleranzentwicklung gegenuumlber der Applikation sein oder dass mit

zunehmender Dauer der Verabreichung des Medikamentes die Nebenwirkungen von

den Tieren besser toleriert werden konnten Zu den bekannten Nebenwirkungen von

Gefitinib gehoumlren Diarrhoen Augenentzuumlndungen und Hautausschlaumlge (vergleiche

Tab 6-5) [54] Ein Einfluss des Medikamentes auf den Blutglukosespiegel der

Kontrolltiere konnte nicht festgestellt werden

43 Proliferationsindex

Ziel dieser Arbeit war die Inhibition von EGF-R ein Transmembranrezeptor der eine

wichtige Rolle in der Hepatokarzinogenese spielt [28 29] Dieser

Wachstumsfaktorrezeptor wird auch auf der Zelloberflaumlche hepatozellulaumlrer Karzinome

vermehrt exprimiert [46 47]

Nun konnte in meinen Experimenten durch die Blockade der intrazellulaumlren

Tyrosinkinase mittels Gefitinib eine Reduktion der Proliferationsrate der

praumlneoplastischen Leberherde erzielt werden sodass eine Beeinflussung der Initiation

der Hepatokarzinogenese anzunehmen ist Gefitinib hemmt die Proliferation dieser

Glykogenspeicherherde im Kurzzeitversuch uumlber 2 Wochen bei den 3 Wochen- und 6-

Monatstieren mit einer Dosis von 20mgkgKG

Diskussion

44

Im Gegensatz dazu kam es zu keiner Beeinflussung der Proliferation bei den

Mittellangzeitversuchen von 6 Monaten uumlber eine laumlngere Applikationsdauer (3

Monate) mit einer reduzierten Dosis (10mgkgKG) Somit bleibt anscheinend die

Karzinogenese bereits laumlnger bestehender womoumlglich schon promovierter Herde durch

eine EGF-R-Blockade unbeeinflusst Dies liegt moumlglicherweise an dem Startpunkt der

Behandlung da die Therapie mit Gefitinib erst nach 3 Monaten begonnen wurde und

der Einfluss auf die sehr fruumlhe Hepatokarzinogenese somit verringert ist

Auch andere Modelle wie die intrahepatische Ovar- und

Schilddruumlsenfollikeltransplantation sowie chemische Hepatokarzinogenesemodelle (N-

Nitrosomorpholin) zeigten aumlhnliche Ergebnisse sowohl in Kurz- (3 Wochen - 6 Monate)

als auch in den Langzeitexperimenten (12-24 Monate) im Hinblick auf die Proliferation

Nach 2-woumlchiger Hochdosis-Gefitinibgabe lieszligen sich verminderte

Proliferationsaktivitaumlten in den praumlneoplastischen Leberherden nachweisen Im

Ovartransplantationsmodell Modellen entstanden sogar weiterhin hepatozellulaumlre

Adenome und Karzinome sodass anzunehmen ist dass Gefitinib kaum einen Einfluss

auf die Promotion und Progression in der hormonellen Hepatokarzinogenese hat Weder

die Anzahl noch das Auftreten der Tumoren wurde durch die Gefitinibdauergabe

(10mg) beeinflusst [55] Im N-Nitrosomorpholinmodell hingegen konnte das Auftreten

von hepatozellulaumlren Adenomen und Karzinomen durch die Gefitinibgabe reduziert

werden sodass im chemischen Hepatokarzinogenesemodell die Aktivierung des EGF-R

womoumlglich eine groumlszligere Rolle spielt als im hormonellen [56]

Eine moumlgliche Erklaumlrung kann die Resistenzentwicklung gegenuumlber

Tyrosinkinaseinhibitoren sein welche sowohl in vitro als auch klinisch bei der

Behandlung mit diesen Medikamenten beobachtet wird [49 50] Auszligerdem ist es

moumlglich dass die verabreichte Dosis von 10mgkgKG Gefitinib nicht zu einer

vollstaumlndigen Blockade der Tyrosinkinase gefuumlhrt hat Womoumlglich kam es uumlber

alternative Wege wie beispielsweise der Aktivierung des IGF-1R (insulin-like-growth-

factor-receptor 1) zu einer Aufrechterhaltung des MAPK-Pfades und damit zum

Uumlberleben und Wachstum der Praumlneoplasien [50 51] Zellkulturexperimente konnten

diese Resistenzentwicklung und eine Transaktivierung des EGF-R belegen [50]

Diese Hypothese wird auch durch eine klinische Studie aus dem Jahr 2006 untermauert

[57] Hier wurde die Wirksamkeit von Gefitinib bei fortgeschrittenem inoperablen

HCCacutes an 31 Patienten untersucht Das Ergebnis war jedoch mit einem Ansprechen von

nur ca 3 ernuumlchternd sodass die Studie nicht fortgefuumlhrt wurde Allerdings findet

Diskussion

45

Gefitinib (IressaTM) neben Erlotinib (TarcevaTM) ua im Rahmen klinischer Studien

in der Therapie des Bronchialkarzinoms Anwendung

Zusammenfassung

46

5 Zusammenfassung

Die therapeutischen Moumlglichkeiten sind fuumlr das hepatozellulaumlre Karzinom bis heute sehr

begrenzt Tierexperimentelle Hepatokarzinogenesemodelle dienen dem besseren

Verstaumlndnis diverser pathophysiologischer metabolischer und molekulaer Prozesse

und zeigen neue gezielte antitumorigene Therapieansaumltze auf

Ein langjaumlhrig etabliertes Modell ist die hormoninduzierte Hepatokarzinogenese durch

Pankreasinseltransplantation Auch andere Modelle wie die intrahepatische Ovar- und

Schilddruumlsenfollikeltransplantation sowie chemische Hepatokarzinogenesemodelle (N-

Nitrosomorpholin) haben sich etabliert und wurden in parallelen Experimenten zu

meinem durchgefuumlhrt In allen Modellen entstanden Praumlneoplasien bzw

hyperproliferative Leberherde in der nichtzirrhotischen Rattenleber welche sich (auszliger

nach Schilddruumlsenfollikeltransplantation) zu hepatozellulaumlren Adenomen und spaumlter

auch Karzinomen weiterentwickelten

In dieser Studie wurden die Versuchstiere (Ratten) in 5 Haupt- und 5 Kontrollgruppen

unterteilt wobei die kuumlrzeste Beobachtungszeit bei 3 Wochen und die laumlngste bei 6

Monaten lag Die Dauer der Gefitinibapplikation wurde ebenfalls unterteilt in 2 Wochen

und 3 Monate Messparameter in diesem Experiment stellten Blutzucker Gewicht und

die Proliferationsaktivitaumlt der Herde dar Das Lebergewebe wurde histologisch

morphometrisch und immunhistochemisch untersucht

In der vorliegenden Arbeit wurde versucht die insulininduzierte Hepatokarzinogenese

mittels Gefitinib zu hemmen Dieses blockiert spezifisch die Tyrosinkinase des EGF-R

sodass es zu einer Unterbrechung der Signalkaskade kommt

In meiner Arbeit fand sich im Kurzzeitversuch eine deutlich geringere

Proliferationsaktivitaumlt innerhalb der Glykogenspeicherherde behandelter Tiere im

Vergleich zu nicht behandelten Tieren

Dies untermauert die Annahme dass TGF-α und der EGF-R eine wichtige Rolle in der

Entstehung praumlneoplastischer Herde und in der Hepatokarzinogenese spielen

In diesem Experiment konnte somit gezeigt werden dass Gefitinib einen Einfluss auf

die Initiation der Tumorgenese im Inseltransplantationsmodell der Ratten hat

Die Langzeitexperimente zeigten jedoch dass es zu keiner Beeinflussung der Promotion

und Progression der Hepatokarzinogenese kam Anzunehmen ist dass die EGF-R-

Zusammenfassung

47

Aktivierung nur einen Teil der aktivierten Signalkaskaden in der hormonell induzierten

Karzinogenese der Leber ausmacht

Literaturverzeichnis

48

6 Literaturverzeichnis

[1] Jemal A Bray F Center MM Ferlay J Ward E Forman D Global

Cancer Statistics CA- Cancer J Clin 2011 6169ndash90

[2] Gomaa AI Khan SA Toledano M B Waked I Taylor- Robinson S D

Hepatocellular carcinoma epidemiology risk factors and pathogenesis World J

Gastroenterol 2008 14 4300-4308

[3] Marrero J Kudo M Bronowicki J-P The Challenge of Prognosis and

Staging for Hepatocellular Carcinoma Oncologist 2010 15 23-33

[4] Llovet JM Bru C Bruix J Prognosis of hepatocellular carcinoma the

BCLC staging classification Semin Liver Dis 1999 19 329ndash38

[5] Llovet JM Ricci S Mazzaferro V Hilgard P Gane E Blanc JF de

oliveira AC Santoro A Raoul JL Forner A Schwartz M Porta C

Zeuzem S Bolondi L Greten TF Galle PR Seitz JF Borbath I

Haumlussinger D Giannaris T Shan M Moscovici M Voliotis D Bruix J

Sorafenib in advanced hepatocellular carcinoma N Engl J Med 2008 359 378-

90

[6] Wilhelm S Adnane L Newell P Villanueva A Llovet JM Lynch M

Preclinical overview of sorafenib a multikinase inhibitor that targets both Raf

and VEGF and PDGF receptor tyrosine kinase signaling Mol Cancer Ther 2008

73129-3140

[7] Bannasch P Preneoplastic lesions as end points in carcinogenicity testing II

Preneoplasia in various non- hepatic tissues Carcinogenesis 1986 7 849-852

[8] Aleem E Nehrbass D Klimek F Mayer D Bannasch P Upregulation

of the insulin receptor and type I insulin-like growth factor receptor are early

events in hepatocarcinogenesis Toxicol Pathol 2011 39524-43

Literaturverzeichnis

49

[9] Dombrowski F Mathieu C Evert M Hepatocellular Neoplasms Induced by

Low-NumberPancreatic Islet Transplants in Autoimmune Diabetic BBPfd Rats

Cancer Res 2006 1833-1843

[10] Ribback S Calvisi DF Cigliano A Sailer V Peters M Rausch J

Heidecke CD Birth M Dombrowski F Molecular and metabolic changes in

human liver clear cell foci resemble the alterations occurring in rat

hepatocarcinogenesis J Hepatol 2013 581147-56

[11] Morath C Schwenger J Schmidt J Zeier M Kombinierte Niere- Pankreas-

Transplantation Nephrologe 2007 2356ndash363

[12] Griffith RC Scharp D Hartmann B Ballinger W Lacy P A Morphologic

Study of Intrahepatic Portal-vein Islets Isografts Diabetes 1977 26 201-14

[13] Dombrowski F Lehringer-Polzin M Pfeifer U Hyperproliferative Liver

Acini after Intraportal Islet Transplantation in Streptozotocin-Induced Diabetic

Rats Laboratory Invest 1994 71 688-699

[14] Dombrowski F Bannasch P Pfeifer U Hepatocellular Neoplasms Induced

by Low- Number Pancreatic Islet Transplants in Streptozotocin Diabetic Rats

Am J Pathol 1997 150 1071-1087

[15] Dombrowski F Klingmuumlller D Pfeifer U Insulinomas Derived from

Hyperplastic Intra-Hepatic Islet Transplants Am J Pathol 1998 152 1025-

1038

[16] Dombrowski F Peifer U Hyperprolferative State of Liver Acini and

Pancreatic Islets after Intraportal Transplantation of Small Mass of Islets of

Langerhans in Streptozotocin induced Diabetic Rats Exp Clin Endocrinol 1995

103 112-117

Literaturverzeichnis

50

[17] De Paepe M Keymeulen B Pipeleers D Kloumlppel G Proliferation and

Hypertrophy of Liver Cells Surrounding Islet Grafts in Diabetic Recipient Rats

Hepatology 1995 21 1114-1153

[18] Dombrowski F Filsinger E Bannasch P Pfeifer U Altered Liver Acini

Induced in Diabetic Rats by Portal Vein Islet Isografts Resemble

Preneoplstic Hepatic Foci in Their Enzymic Pattern Am J Pathol 1996 148

1249-56

[19] Dragan Y P Sargent L Xu Y-D Xu Y-H H C Pitot HC The

Initiation-Promotion-Progression Model of Rat Hepatocarcinogenesis Exp Biol

Med (Maywood) 1993 20216-24

[20] Buumlrger C Inhibition der Signaltransduktion des epidermalen

Wachstumsfaktorrezeptors (EGF-Rezeptor) durch Peptid-Aptamere unv Diss

Universitaumlt Frankfurt aM 2002

[21 ] Fausto N Liver regeneration J Hepatol 2000 3219-31

[22] Michalopoulos GK DeFrances MC Liver regeneration Science 1997

27660-66

[23] Morimitsu Y Hsia CC Kojiro M Tabor E Nodules of less-differentiated

tumor within or adjacent to hepatocellular carcinoma relative expression of

transforming growth factor-alpha and its receptor in the different areas of tumor

Hum Pathol 1995 261126-1132

[24] Nalesnik MA Lee RG Carr BI Transforming growth factor alpha (TGFalpha)

in hepatocellular carcinomas and adjacent hepatic parenchyma Hum Pathol

1998 29228-234

[25] Harada K Shiota G Kawasaki H Transforming growth factor-alpha and

epidermal growth factor receptor in chronic liver disease and hepatocellular

carcinoma Liver 1999 19318-325

Literaturverzeichnis

51

[26] Chung YH Kim JA Song BC Lee GC Koh MS Lee YS et al

Expression of transforming growth factor-alpha mRNA in livers of patients with

chronic viral hepatitis and hepatocellular carcinoma Cancer 2000 89977-982

[27] Bekaii-Saab T Williams N Plass C Calero M Eng C A novel mutation

in the tyrosine kinase domain of ErB2 in hepatocellular carcinoma BMC

Cancer 2006 278-282

[28] Lee G Merlino G Fausto N Development of liver tumors in transforming

growth factor alpha transgenic mice Cancer Res 1992 19 5162-1570

[29] Hufnagl K Parzefall W Marian B Kaumlfer M Bukowska K Schulte-

Hermann R Grasl-Kraupp B Role of transforming growth factor alspha and

prostaglandines in preferential growth of preneopastic rat hepatocytes

Carcinogenesis 2001 8 1247-1256

[30] Carpenter G Cohen S Epidermal growth factor Annu Rev Biochem 1979

193-216

[31] Hanahan D Weinberg R The hallmarks of cancer Cell 2000 100 57-

70

[32] Fedi S Tola E Moeumlnne-Loccoz Y Dowling DN Smith LM Ogara F

Evidence for signalling between the phytopathogenic fungus Pythium ultimum

and Pseudomonas fluorescens F113 P ultimum represses the expression of

genes in P fluorescens F113 resulting in altered ecological fitness Appl

Environ Microbiol 1997 63 4261-4266

[33] Slamon D Clark G Wong S Levin W Ullrich A McGuire W Science

1987 235 177-182

[34] Khalil M Grandis J Shin D Expert Review of Anticancer Therapy 2003 3

367-380

Literaturverzeichnis

52

[ 35] Krejsa C Rogge M Sadee W Protein therapeutics new applications for

pharmacogenetics Nature Reviews Drug Discovery 2006 5 507-521

[36] Barker A Gibson K Grundy W Godfrey A Barlow J Healy M

Woodburn J Ashton S Curry B Scarlett L Henthorn L Richards L

Studies leading to the identification of ZD1839 (IRESSA) an orally active

selective epidermal growth factor receptor tyrosine kinase inhibitor targeted to

the treatment of cancer Bioorg Med Chem Lett 2001 14 1911-1914

[37] Shchemelinin I Sefc L Necas E Protein kinase inhibitors Folia Biol

(Praha) 2006 4 137-148

[38] Wakeling A Guy S Woodburn J Ashton S Curry B Barker A Gibson

K ZD1839 (IRESSA) an orally active inhibitor of epidermal growth factor

signalling with potential for cancer therapy Cancer Res 2002 20 5749-5754

[39] Blackhall F Ranson M Thatcher N Where next for gefitinib in patients with

lung cancer Lancet Oncol 2006 6 499-507

[40] Birnbaum A Ready N Gefitinib therapy for non-small cell lung cancer

Curr Treat Options Oncol 2005 675-81

[41] Schiffer E Housset C Cacheux W Wendum D Desbois-Mouthon C

Rey C Clergue F Poupon R Barbu V Rosmorduc O Gefitinib an EGFR

inhibitor prevents hepatocellular carcinoma development in the rat liver with

cirrhosis Hepatology 2005 41307-14

[42] Brehmer D Greff Z Godl K Blencke S Kurtenbach A Weber M

Muumlller S Klebl B Cotten M Keacuteri G Wissing J Daub H Cellular

Targets of Gefitinib Cancer Res 2005 65 379

[43] Klotz L Hacker HJ Klingmuumlller D Bannasch P Pfeifer U Dombrowski

F Hepatocellular alterations after intraportal transplantation of ovarian tissue in

ovariectomized rats Am J Pathol 2000 1561613-26

Literaturverzeichnis

53

[44] Dombrowski F Klotz L Hacker HJ Li Y Klingmuumlller D Brix K

Herzog V Bannasch P Hyperproliferative hepatocellular alterations after

intraportal transplantation of thyroid follicles Am J Pathol 2000 15699-113

[45] Weibel E Staubli W Gnagi H Hess F Correlated morphometric and

biochemical studies on the liver cell I Morphometric model stereologic

methods and normal morphometric data for rat liver J Cell Biol1969 4268ndash

91

[46] Strumberg D Clark J Awada A Moore M Richly H Hindlisz A Hirte

H Eder J Lenz H Schwartz B Safety pharmacokinetics and preliminary

antitumor activity of sorafenib a review of four phase I trials in patients with

advanced refractory solid tumors Oncologist 2007 4 426-437

[47] Mendelsohn J Baselga J The EGF receptor family as targets for cancer

therapy Oncogene 2000 56 6550-6565

[48] Li B Chang C Yuan M McKenna W Shu H Resistance to small

molecule inhibitors of epidermal growth factor receptor in malignant gliomas

Cancer Res 2003 21 7443ndash7450

[49] Kosaka T Yatabe Y Endoh H Yoshida K Hida T Tsuboi M Tada H

Kuwano H Mitsudomi T Analysis of epidermal growth factor receptor gene

mutation in patients with non-small cell lung cancer and acquired resistance to

gefitinib Clin Cancer Res 2006 19 5764ndash5769

[50] Huether A Hopfner M Sutter A Baradari V Schuppan D Scheruumlbl

H Signaling pathways involved in the inhibition of epidermal growth factor

receptor by erlotinib in hepatocellular cancer World J Gastroenterol 2006

32 5160ndash5167

[51] Giglia J Antonia S Berk L Bruno S Dessureault S Finkelstein

S Systemic therapy for advanced hepatocellular carcinoma past present and

future Cancer Control 2010 1 120ndash129

Literaturverzeichnis

54

[52] Bannasch P Pathogenesis of hepatocellular carcinoma sequential cellular

molecular and metabolic changes Prog Liver Dis 1996 14161ndash97

[53] Beisbarth H Fekl W Pathophysiology of post-aggression metabolism

Zentralbl Chir 1989 1141045-58

[54] Packungsbeilage Iressa (Hersteller AstraZeneca UK Limited Macclesfield

Cheshire SK10 2NA Vereinigtes Koumlnigreich)

[55] Ribback S Sailer V Boumlhning E Guumlnther J Merz J Steinmuumlller F

Evert M Calvisi DC Der Tyrosinkinasehemmer Gefitinib reduziert die

Tumorentstehung im chemischen jedoch in hormonell induzierten

Hepatokarzinogenese-Modellen Z Gastroenterol 2013 5130 (abstract)

[56] Dombowski F Sailer V Inhibition des Epidermal Growth Factor

Rezeptors in chemisch induzierten praumlneoplastischen Leberherden und

hepatozellulaumlren Karzinomen der Ratte 2010

[57] OrsquoDwyer P J Giantonio BJ Levy DE Kauh JS Fitzgerald B Benson

AB Gefitinib in advanced unresectable hepatocellular carcinoma Results from

the Eastern Cooperative Oncology Grouprsquos Study E1203 Journal of Clinical

2006 414

Tabellenanhang

55

7 Tabellenanhang

Tab 7-1 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Hauptgruppen 1-5

HG1 HG2 HG3 HG4 HG5

Tier 1 234 212 70 304 315

Tier 2 216 282 317 249 324

Tier 3 142 221 184 332 226

Tier 4 306 245 304 287 323

Tier 5 302 205 288 293 273

Tier 6 167 210 306 278 193

Tier 7 291 185 332 271 198

Tier 8 189 215 245 249 201

Tier 9 314 65 234 260

Tier 10 199 268 232

Tier 11 252 291 270

Tier 12 229 169

Tier 13 246

MW 23088 23075 23456 26700 25591

SEM 0795 1070 3487 1108 1505

Test nsa ns

b nsc ns

d

Test lt0001e lt0001

f 0001g lt0001

h lt0001i

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabellenanhang

56

Tab 7-2 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Kontrollgruppen

1-5

KG1 KG2 KG3 KG4 KG5

Tier 1 51 51 47 47 47

Tier 2 47 48 44 48 43

Tier 3 53 48 42 43 43

Tier 4 48 51 61 74 47

Tier 5 57 87 47 44 41

Tier 6 54 47 50 46 40

Tier 7 51 68 51 45 47

Tier 8 52 92 56 49 46

Tier 9 63 63 51 44 47

Tier 10 77 77 48 43 48

Tier 11 50

MW 5530 6320 4973 4830 4490

SEM 0281 0541 0160 0293 0091

Test nsa ns

b nsc 0019

d

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Tabellenanhang

57

Tab 7-3 Gewichtsentwicklung der Hauptgruppen 1-5

HG1 HG2 HG3 HG4 HG5

Tier 1 0938 1045 0841 0942 1057

Tier 2 1092 0938 0870 0894 0950

Tier 3 1075 1070 1435 1077 0967

Tier 4 1089 1039 0696 0960 1004

Tier 5 0988 0984 0693 0763 0958

Tier 6 1187 0949 1004 1041 1033

Tier 7 1044 0988 1220 0874 1306

Tier 8 1039 0964 0984 0949 1016

Tier 9 1038 1221 0957 1209

Tier 10 1063 1039 0935 0946

Tier 11 1020 1934 1192 1030

Tier 12 1007 1266 0770

Tier 13 1063 0618

Tier 14 0935

MW 1056 1009 1081 0984 0983

SEM 0009 0004 0033 0010 0012

Test nsa ns

b nsc ns

d

lt0001e 0001

f lt0001g lt0001

h lt0001i

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabellenanhang

58

Tab 7-4 Gewichtsentwicklung der Kontrollgruppen 1-5

KG1 KG2 KG3 KG4 KG5

Tier 1 1308 1311 2255 1836 1717

Tier 2 1397 1269 1408 1872 1672

Tier 3 1332 1318 1471 1134 1598

Tier 4 1285 1225 1642 1206 1621

Tier 5 1331 1189 1828 1512 1896

Tier 6 1341 1203 1946 1339 1746

Tier 7 1361 0981 1788 1326 1589

Tier 8 1290 1105 1806 1411 1856

Tier 9 1109 1090 1560 1380 1389

Tier 10 1128 1094 1526 1432 1406

Tier 11 1537

MW 1288 1179 1706 1445 1649

SEM 0010 0011 0023 0024 0017

Test 0029a 0025

b 0043c ns

d

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Tabellenanhang

59

Tab 6-5Nebenwirkungen von Gefitinib [47]

Nebenwirkungen nach Systemorganklassen und Haumlufigkeit Stoffwechsel- und Ernaumlhrungsstoumlrungen Sehr haumlufig Anorexie leicht oder

mittelschwer (CTC-Grad 1 oder 2)

Augenerkrankungen Haumlufig Konjunktivitis Blepharitis und

trockene Augen hauptsaumlchlich

leicht (CTC-Grad 1) Gelegentlich Hornhauterosion reversibel und

manchmal verbunden mit

anormalem Wimpernwachstum Keratitis (012 )

Gefaumlszligerkrankungen Haumlufig Haumlmorrhagie wie Nasenbluten

und Haumlmaturie Erkrankungen der Atemwege des Brustraums und Mediastinums

Haumlufig Interstitielle Lungenerkrankung (13 ) oft schwer (CTC-Grad 3-4) uumlber Todesfaumllle wurde

berichtet Erkrankungen des Gastrointestinaltrakts Sehr haumlufig Durchfall hauptsaumlchlich leicht

oder mittelschwer (CTC-Grad 1

oder 2)

Erbrechen hauptsaumlchlich leicht

oder mittelschwer (CTC-Grad 1

oder 2)

Uumlbelkeit hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Stomatitis hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Haumlufig Dehydratation als Folge von

Durchfall Uumlbelkeit Erbrechen

oder Appetitlosigkeit

Mundtrockenheit hauptsaumlchlich

leicht (CTC-Grad 1)

Gelegentlich Pankreatitis gastrointestinale Perforation

Leber- und Gallenerkrankungen Sehr haumlufig Erhoumlhungen der

Alaninaminotransferase

hauptsaumlchlich leicht bis

mittelschwer Haumlufig Erhoumlhungen der

Aspartataminotransferase

hauptsaumlchlich leicht bis

mittelschwer Erhoumlhungen des

Gesamtbilirubins hauptsaumlchlich

leicht bis mittelschwer

Gelegentlich Hepatitis

Tabellenanhang

60

Erkrankungen der Haut und des Unterhautzellgewebes

Sehr haumlufig Hautreaktionen hauptsaumlchlich

leicht bis mittelschwer (CTC-Grad 1 oder 2) pustuloumlser Ausschlag manchmal juckend mit trockener Haut einschlieszliglich Hautfissuren erythematoumls

Haumlufig Nagelstoumlrungen Alopezie

Gelegentlich Allergische Reaktionen unter

anderem Angiooumldem und

Urtikaria Selten Bulloumlse Reaktionen

einschlieszliglich toxisch epidermaler Nekrolyse Stevens-Johnson-Syndrom und Erythema multiforme Kutane Vaskulitis

Erkrankungen der Nieren und Harnwege Haumlufig Asymptomatische Erhoumlhung der Kreatininwerte im Blut Proteinurie Zystitis

Selten Haumlmorrhagische Zystitis Allgemeine Erkrankungen und Beschwerden am Verabreichungsort

Sehr haumlufig Asthenie hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Haumlufig Pyrexie Die Haumlufigkeit von UAWs die mit abnormalen Aumlnderungen eines Laborwerts

zusammenhaumlngen wurde auf Basis der Patienten ermittelt bei denen sich der

entsprechende Laborwert mindestens um 2 oder mehr CTC-Grade (bezogen auf den

basalen Laborwert) geaumlndert hat

Dieses Ereignis kann zusammen mit anderen Formen von

Dehydratisierungserscheinungen auftreten (hauptsaumlchlich Hautreaktionen) die bei

IRESSA beobachtet wurden

Die Gesamthaumlufigkeit der unerwuumlnschten Ereignisse mit allergischen Reaktionen

betrug nach der zusammengefassten Analyse der ISEL- INTEREST- und

IPASS-Studien 15 (36 Patienten) Vierzehn der 36 Patienten wurden aus der

gemeldeten Haumlufigkeit ausgeschlossen da es in den Meldungen Hinweise auf

eine nicht-allergische Aumltiologie gab oder darauf dass die allergische Reaktion

die Folge einer Therapie mit einem anderen Arzneimittel war

Dies schlieszligt einzelne Berichte von Leberversagen ein das in einigen Faumlllen

toumldlich verlief

Abkuumlrzungsverzeichnis

61

8 Abkuumlrzungsverzeichnis

microl Mikroliter

Abb Abbildung

ABC avidin-biotin-complex

AKT aktivierte Protein Kinase B

ATP Adenosintriphosphat

BCLC Bacelona Liver Cancer Clinic

BrdU Bromodesoxyuridin

bzw beziehungsweise

CCF clear cell foci

CIS China integrated score

cm Zentimeter

d der

DAB 33-Diaminobenzidin

dh das heiszligt

DNA Desoxyribonucleic acid

EGF Epidermal Growth Factor

EGF-R EGF-Rezeptor

Fa Firma

FAH foci of altered hepatocytes

g Gramm

GSF glycogen storing foci

h Stunde

HCA Hepatozellulaumlres Adenom

HCC Hepatozellulaumlres Karzinom

HE Haumlmatoxylin- Eosin- Faumlrbung

HG Hauptgruppe

HPLC high performance liquid chromatographie

IGF-1R Insulin-Like Growth Factor Receptor 1

GLUT Glukosetransporter

JAK Januskinase

kg Kilogramm

Abkuumlrzungsverzeichnis

62

KG Kontrollgruppe

MAPK mitogen activated protein kinase

mg Milligramm

ml Milliliter

mm Millimeter

mTOR mechanistic Target of Rapamycin

MW Mittelwert

NaCl Natriumchlorid

NaHCO3 Natriumhydrogencarbonat

NNM N- Nitrosomorpholin

ns nicht signifikant

PAS Periodic acid-Schiff reaction

PDGF-R-β Platet Derived Growth Factor-Rezeptor-β

PEI Perkutane Ethanol- Instillation

PI3K Phosphoinositide 3- Kinase

PST Performance- Status

RAF-Kinase Ras-activated factor-Kinase

Ras Rat sarcoma

RFA Radiofrequenzablation

RNA Ribunuclied acid

SEM Standard error of the mean

STAT Signal Transducers and Activators of Transcription

TACE transarterielle Chemoembolisation

TGF-α Transforming Growth Factor alpha

TRIS Tris(hydroxymethyl)-aminomethan

ua unter anderem

UAW Unerwuumlnschte Arzneimittelwirkung

VEGF-R Vascular Endothelial Growth factor-Rezeptor

vgl vergleiche

zB zum Beispiel

Danksagung

63

9 Danksagung

Besonderer Dank gilt Herrn Professor Dr med F Dombrowski fuumlr die Uumlberlassung

des Themas und die Moumlglichkeit diese Arbeit an seinem Institut durchzufuumlhren Mit

seiner Unterstuumltzung war es moumlglich ein Gerhard- Domagk- Stipendium der Ernst-

Moritz- Arndt- Universitaumlt zu erhalten An dieser Stelle moumlchte ich mich auch

rechtherzlich bei der Stipendienvergabekommission bedanken Meinen Doktoranden-

Kollegen moumlchte ich fuumlr die Bereitschaft danken jederzeit bei der Versorgung der

Ratten und Mithilfe bei den experimentellen Versuchen zur Verfuumlgung zu stehen Der

Tierpflegerin Frau Zimak sowie den medizinisch-technischen Assistenten des Instituts

danke ich fuumlr die Versorgung der Tiere und die Anfertigung der histologischen und

immunhistochemischen Schnitte Nicht zuletzt danke ich Frau Dr F Steinmuumlller und

Frau Dr S Ribback fuumlr die Betreuung und kritische Auseinandersetzung mit meiner

Doktorarbeit

Page 18: Die Inhibition von TGF-a bei der Hepatokarzinogenese nach ... · RFA und transarterielle (Chemo-)Embolisation= TAE/ TACE) zur Verfügung. Da die Diagnose jedoch häufig erst in einem

Material und Methode

18

252 Intrahepatische Transplantation

Kurz vor der geplanten Transplantation wurde das Gewicht und die

Blutglukosekonzentration der Tiere bestimmt Um eine ausreichende Narkose zu

erlangen wurde den Tieren gewichtsadaptiert ein Gemisch aus Ketamin (80mgkg

Koumlrpergewicht) und Xylazin (4mgkg Koumlrpergewicht) intraperitoneal appliziert Nach

der Rasur des Operationsfeldes wurden die Tiere auf einen Operationstisch fuumlr Ratten

fixiert und das Operationsfeld mit 90igem Alkohol desinfiziert Die Laparatomie

erfolgte vom Sternum bis zur Linea alba Insgesamt wurde das Abdomen auf einer

Strecke von drei Zentimetern eroumlffnet und mit einem Lochtuch abgedeckt Das

Darmkonvolut wurde nach extraabdominal verlagert und mit einer warmen NaCl-

getraumlnkten Kompresse vor dem Austrocknen geschuumltzt Die Vena portae wurde

dargestellt und der Ast der den linken Leberlappen und die linke Haumllfte des

Mittellappens versorgt wurde kurzzeitig mit einer Gefaumlszligklemme abgeklemmt Die

zuvor gewonnenen Pankreasinseln wurden in einer 1ml Tuberkulinspritze zusammen

mit 05ml Hanksloumlsung aufgezogen die mit einer 05mm durchmessenden Kanuumlle

versehen war Damit wurde die Pfortader punktiert und die Loumlsung in den rechten Teil

der Leber (dh in den rechten Leberlappen in die rechte Haumllfte des Mittellappens in

den Processus caudatus und die Processus papillares) geschwemmt Die linke

Leberhaumllfte also der linke Leberlappen und die linke Haumllfte des Mittellappens blieben

frei von Transplantaten Die Gefaumlszligklemme wurde sofort nach der Transplantation

entfernt sodass die Abklemmzeit nicht mehr als 1 Minute betrug Nach Entfernen der

Punktionskanuumlle erfolgte die manuelle Druckkompression der Vena portae fuumlr ca zwei

bis drei Minuten um die Blutung zu stillen und im Anschluss das Entfernen der

Kompresse und das Reponieren des Darmkonvoluts Die Bauchdecke wurde mit einer

fortlaufenden Naht verschlossen und die Haut anschlieszligend geklammert Am Ende

erfolgte erneut eine Desinfektion der Wunde Postoperativ wurden die Tiere bis zum

Erwachen beobachtet Insgesamt dauerte die Narkose nicht laumlnger als 20 Minuten

Material und Methode

19

26 Praumlparation der Lebern

261 Markierung proliferierender Zellen

Die Bromdesoxyuridin (BrdU)-Applikation erfolgte bei der Haumllfte der Tiere einer

Gruppe eine Stunde vor dem Toumlten Dazu wurde 20mg BrdU in 2ml Kochsalz aufgeloumlst

und jeweils 1ml intraperitoneal und subkutan injiziert Um laumlngerfristige

Proliferationssteigerungen erkennen zu koumlnnen wurde der anderen Haumllfte der Tiere

BrdU mittels einer osmotischen Minipumpe uumlber einen Zeitraum von sieben Tagen vor

dem Toumltungszeitpunkt appliziert Dazu wurde die doppelte Dosis ebenfalls in 2ml

Kochsalzloumlsung aufgeloumlst und in die Pumpen gespritzt die ihren Inhalt gleichmaumlszligig an

die Umgebung abgaben sodass sich eine Tagesdosis von 572mg ergab Diese Pumpen

wurden den mit Ether-betaumlubten Ratten subkutan zwischen den Schulterblaumlttern

implantiert und der Hautschnitt mit Klammern versorgt BrdU wird von den

proliferierenden Zellen aufgenommen und in die neu synthetisierte DNA eingebaut Der

immunhistochemische Nachweis von BrdU erfolgt dann mit Hilfe eines

Primaumlrantikoumlrpers (s 271)

262 Probengewinnung und Gewebspraumlparation

Die Tiere wurden mit einer Uumlberdosis Ketamin (100mg kg Koumlrpergewicht) und

Xylazin (4mgkg Koumlrpergewicht) narkotisiert Das Abdomen wurde durch eine mediane

Laparotomie eroumlffnet und die Aorta abdominalis nach extraabdomineller Verlagerung

des Darmkonvoluts dargestellt Diese wurde mit einer Flexuumlle (22G) kanuumlliert Dadurch

konnten 5ml Blut in einer 5ml Spritze abgezogen werden Das Blut wurde zur

Serumgewinnung fuumlr 10 Minuten in einem Gerinnungsroumlhrchen zentrifugiert Das

Serumroumlhrchen wurde in einem Behaumllter mit fluumlssigem Stickstoff tiefgefroren und bei

-80⁰C gelagert Die liegende Flexuumlle wurde mit Klemmen in der Aorta abdominalis

fixiert Danach wurde der Blutkreislauf mit 200ml Spuumllloumlsung (Ringerloumlsung 4

Dextran 05 Procain pH 74) gespuumllt um das Blut aus den Gefaumlszligen zu entfernen

Dabei wurde ein offener Kreislauf geschaffen in dem die Vena cava inferior unterhalb

des Zwerchfells mit einer spitzen Schere durchtrennt wurde

Material und Methode

20

Nach Abklemmen der zufuumlhrenden Gefaumlszlige wurde der Mittellappen der Leber abgesetzt

und in einen linken und rechten Anteil getrennt Beide Mittellappenstuumlcke wurden in

2mm breite Stuumlcke geschnitten auf entsprechend gekennzeichnetes Filterpapier

gegeben und uumlber Methylbutan in fluumlssigem Stickstoff kryokonserviert Die rechte

Niere wurde nach dem Abklemmen der zufuumlhrenden Gefaumlszlige halbiert und ebenfalls in

Methylbutan eingefroren Die Lagerung der beiden Gewebe erfolgte bei -80⁰C

Im Anschluss wurde die Spuumllloumlsung durch eine Fixierloumlsung (3 Paraformaldehyd

05 Glutaraldehyd 4 Dextran) ersetzt Nach etwa 5 Minuten war eine gleichmaumlszligige

Perfusionsfixation erreicht sodass auch das restliche Lebergewebe sowie Schilddruumlse

linke Niere ein etwa 2cm langes Duumlnndarmsegment Gehirn und Hypophyse in Nachfix

(3 Paraformaldehyd) aufbewahrt werden konnte Herz Lunge Pankreas Milz und

Hoden wurden in 4igem Formaldehyd konserviert Der Zuschnitt der entnommenen

Organe erfolgte nach einer weiteren mindestens 24 stuumlndigen Fixierung Die gewonnene

Organe in einer aufsteigenden Alkoholreihe entwaumlssert und dann in Paraffin eingebettet

Von den Paraffinbloumlcken wurden 1-2microm dicke Serien der Lebern gefertigt

27 Morphologische Untersuchungen

Die transplantierten Pankreasinseln konnten mikroskopisch vom umgebenen

Lebergewebe sehr gut abgegrenzt werden Wie auch schon in der Abbildung 1

beschrieben fanden wir die Inseln innerhalb kleiner Pfortaderaumlste in der Mitte eines

Leberazinus (siehe auch Abb 9 A) Neben den Standardfaumlrbungen Haumlmatoxylin und

Eosin und der Periodsaumlure- Schiff- Reaktion wurden zusaumltzliche immunhistochemische

Reaktionen durchgefuumlhrt

Material und Methode

21

271 Protokolle der Immunhistochemie (BrdU)

- Paraffinschnitte 2microm Trocknung uumlber Nacht bei 60 Grad

- Antikoumlrper BrdU verduumlnnt mit Antikoumlrper- Verduumlnnungsloumlsung Fa Leica

(REFAR9352) HPLC minimum 99HPLC Sigma

ABC-Methode

1 Kochen des entparaffinierten Schnittes in Citratpuffer (Merck Darmstadt) (pH6)

im Schnellkochtopf uumlber 45 Minuten

2 Andauung durch 01ige Protease (Sigma Hamburg) 10 Minuten 37degC

3 Waschung mit TRIS-Puffer (Merck Darmstadt)

4 Kochen des Schnittes bei 70degC fuumlr 60 Minuten in 95igem Formamid (Roth

Karlsruhe)

5 Waschung mit TRIS-Puffer

6 Inkubation in 3iger Wasserstoffperoxidloumlsung (DAKO Hamburg) 30

Minuten

7 Inkubation in 20iger Schweinenormalserum (DAKO Hamburg) verduumlnnt mit

TRIS-Puffer

8 Inkubation mit dem gegen BrdU gerichteten Primaumlrantikoumlrper (150 Verduumlnnung

mit Antibody-Diluent beides DAKO Hamburg) uumlber Nacht

9 Weiterbehandlung mit LSAB+ Kits (DAKO Hamburg)

10 Waschung mit TRIS-Puffer

11 Inkubation mit biotinylierten Sekundaumlrantikoumlrpern (biotinylierter antiMaus IgG

DAKO LSAB+ Kit Peroxydase)

12 Waschung mit TRIS-Puffer

13 Zugabe von Streptavidin Peroxydase fuumlr 30 Minuten

14 Waschung mit TRIS-Puffer

15 Inkubation mit dem Farbstoff 10 Minuten

16 Unterbrechung der Reaktion durch vorsichtige Spuumllung mit Aqua destillata

17 PAS- bzw HE-Faumlrbung

18 Eindeckung (mit Roti Histokit Fa Rote)

Material und Methode

22

272 Protokolle der Immunhistochemie (TGF-α)

- Paraffinschnitte 2microm Trocknung uumlber Nacht bei 60 Grad

- Antikoumlrper TGFa Fa Calbiochem Konzentration 1100 verduumlnnt mit

Antikoumlrper-Verduumlnnungsloumlsung Fa Leica (REFAR9352)

Bearbeitung

1 Entparaffinierung uumlber Automaten mit Bond Dewax Solution (REF 35606)

2 Hitzevorbehandlung im Automaten pH 60

3 Peroxidase Blocking (im Nachweissystem REF DS9800) bdquoPolymer Refine

DABldquo dFaLeica) fuumlr 10 Minuten

4 Inkubation mit Primaumlr-AK fuumlr 60 Minuten

5 Post Primary (im Nachweissystem dFaLeica) fuumlr 10min

6 Polymer (Nachweissystem) 30 Minuten

7 DAB (33-Diaminobenzidin) Nachweissystem 20 Minuten

8 Gegenfaumlrbung mit Haumlmalaun (Nachweissystem) 8 min

9 Entwaumlssern in aufsteigender Alkoholreihe gefolgt von Xylol

10 Eindecken mit Roti-Histokit (FaRoth)

Material und Methode

23

273 Protokolle der Immunhistochemie (EGF-R)

- Paraffinschnitte 2microm Trocknung uumlber Nacht bei 60 Grad

- Antikoumlrper EGFR Fa Leica Konzentration 150 verduumlnnt mit Antikoumlrper-

Verduumlnnungsloumlsung Fa Leica (REFAR9352)

Bearbeitung

1 Bearbeitung im Vollautomat der Fa Leica bdquoBOND Max

2 Entparaffinierung uumlber Automaten mit Bond Dewax Solution (REF 35606)

3 Hitzevorbehandlung im Automaten pH 90

4 Peroxidase Blocking (im Nachweissystem REF DS9800) bdquoPolymer Refine

DABldquo d Fa Leica) fuumlr 10 Minuten

5 Inkubation mit Primaumlr-AK fuumlr 60 Minuten

6 Post Primary (im Nachweissystem d Fa Leica) fuumlr 10 Minuten

7 Polymer (Nachweissystem) 30 Minuten

8 DAB (33-Diaminobenzidin) Nachweissystem 20 Minuten

9 Gegenfaumlrbung mit Haumlmalaun (Nachweissystem) 8 min

10 Entwaumlssern in aufsteigender Alkoholreihe gefolgt von Xylol

11 Eindecken mit Roti-Histokit (Fa Roth)

Material und Methode

24

274 Protokolle der Immunhistochemie (Insulin)

- Paraffinschnitte 2microm Trocknung uumlber Nacht bei 60 Grad

- Antikoumlrper Insulin (Fa Leica Menarini Konzentration 1300 verduumlnnt mit

Antikoumlrper- Verduumlnnungsloumlsung Fa Leica (REFAR9352)

- Vollautomat der Fa Leica bdquoBOND Maxldquo

Bearbeitung

1 Entparaffinierung uumlber Automaten mit Bond Dewax Solution (REF 35606)

2 Peroxidase Blocking (im Nachweissystem REF DS9800) bdquoPolymer Refine

DABldquo d Fa Leica) fuumlr 5 min

3 Inkubation mit Primaumlr-AK fuumlr 18 Minuten

4 Post Primary (im Nachweissystem dFaLeica) fuumlr 7 Minuten

5 Polymer (Nachweissystem) 8 min

6 DAB (33-Diaminobenzidin) Nachweissystem 7 Minuten

7 Gegenfaumlrbung mit Haumlmalaun (Nachweissystem) 2 Minuten

8 Entwaumlssern in aufsteigender Alkoholreihe gefolgt von Xylol

9 Eindecken mit Roti-Histokit (Fa Roth)

Material und Methode

25

28 Proliferationsaktivitaumlt

Die morphometrische Auszaumlhlung der Proliferationsaktivitaumlt erfolgte mit dem

Mikroskop (Nikon ECLIPSE Ni) einer Kamera (Nikon digital sight ds-2Mv) dem

Softwareprogramm (Nis- Elements imaging software BR) und einem Gitternetz

(Methode nach Weibel) [45]

Mit Hilfe des BrdU- Labeling-Index (BrdU-LI) konnte die Proliferationsaktivitaumlt der

verschiedenen Versuchsgruppen verglichen werden da dieser den Anteil BrdU-

positiver Hepatozytenkerne in Prozent angibt (vergleiche Abb 8) Er wurde bei den

Tieren der Hauptgruppen 1-5 sowie der Kontrollgruppen 1-5 die uumlber 7 Tage BrdU

uumlber eine osmotische Pumpe (Fa Alzet Modell 2ML1) erhielten bestimmt Gezaumlhlt

wurden die Hepatozytenkerne in den praumlneoplastischen Herden (nur Versuchsgruppen)

und im Normalgewebe (je 2000 Hepatozytenkerne pro Tier der Versuchs- und

Kontrollgruppen)

29 Statistische Auswertung

Die Haupt- und Kontrollgruppen wurden hinsichtlich der Gewichtsentwicklung und

Blutzuckerwerte verglichen Zudem erfolgte ein intraindividueller Vergleich (gepaart)

der Proliferationsaktiviaumlt der Herde und des Normalgewebes in den Hauptgruppen und

der interindividuelle Vergleich (ungepaart) mit dem Normalgewebe der

Kontrollgruppen Es wurde jeweils der Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test (Microsoft

Excel 2003 Redmond USA) verwendet Unterschiede wurden als signifikant

akzeptiert falls die Irrtumswahrscheinlichkeit p unter 005 lag

Ergebnisse

26

3 Ergebnisse

31 Gewichtsentwicklung

In allen Hauptgruppen konnte nach der Transplantation eine Gewichtsreduktion

nachgewiesen werden Im Durchschnitt kam es zu einer initialen Abnahme von 172

Im Verlauf kam es zu einer Erholung der Tiere mit einer Gewichtszunahme um

durchschnittlich 042 Die Hauptgruppen 1 (3 Wochen) und 3 (6 Monate) jeweils

ohne Gefitinib zeigten dies am deutlichsten (49 Gewichtsabnahme innerhalb einer

Woche nach Transplantation) Die Hauptgruppe 1 gewann danach das 106fache und die

Hauptgruppe 3 das 108fache an Gewicht Statistisch signifikante Unterschiede lieszligen

sich zwischen den jeweiligen Haupt- und Kontrollgruppen feststellen (Tab 2 und

Abb5) Hier sahen wir bei den transplantierten diabetischen Tieren der Hauptgruppen

insgesamt einen kleineren Gewichtszuwachs als bei den Kontrolltieren

In den Kontrollgruppen hingegen konnte man eine stete Gewichtszunahme beobachten

(Tab 3 und Abb 6) Durchschnittlich kam es zu einem Gewichtszuwachs bis zum

15fachen Die Unterschiede zwischen den Kontrollgruppen 1 (3 Wochen) und 2 (3

Wochen 2 Wochen Gefitinib) zeigte einen statistisch signifikanten Unterschied Im

Durchschnitt nahm die Kontrollgruppe 1 das 129fache und die Kontrollgruppe 2 das

118fache zu

Einen signifikanten Unterschied konnten wir ebenfalls in den Gruppen 3 (6 Monate)

und 4 (6 Monate 2 Wochen Gefitinib) sowie 4 (6 Monate 2 Wochen Gefitinib) und 5

(6Monate 3 Monate Gefitinib) beobachten In der Kontrollgruppe 3 verzeichneten wir

den groumlszligten Gewichtszuwachs (171fache) Die Kontrollgruppe 4 (145fache) nahm

weniger zu als die Kontrollgruppe 5 (165fache) zu

Ergebnisse

27

Tabelle 2 Gewichtsentwicklung der Hauptgruppen 1-5

HG1 (n=8) HG2 (n=12) HG3 (n=11) HG4 (n=13) HG5 (n=14)

MW 1056 1009 1081 0984 0983

SEM 0009 0004 0033 0010 0012

Test nsa ns

b ns

c ns

d

lt 0001e 0001

f lt 0001

g lt 0001

h lt 0001

i

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM Standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (plt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabelle 3 Gewichtsentwicklung der Kontrollgruppen 1-5

KG1 (n=10) KG2 (n=10) KG3 (n=11) KG4 (n=10) KG5 (n=10)

MW 1288 1179 1706 1445 1649

SEM 0010 0011 0023 0024 0017

Test 0029a 0025

b 0043

c ns

d

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM Standard error of the mean ns nicht signifikant KG Kontrollgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (plt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Ergebnisse

28

Startpunkte Gefitinibgabe

Abbildung 5 Gewichtsentwicklung der Hauptgruppen

In den Hauptgruppen verzeichneten wir eine voruumlbergehende Gewichtsabnahme nach der

Transplantation Nach Erholung konnten wir eine leichte Gewichtszunahme beobachten

Startpunkte Gefitinibgabe

Abbildung 6 Gewichtsentwicklung der Kontrollgruppen

In den Kontrollgruppen konnten wir eine stete Gewichtszunahme verzeichnen (ca das 15-fache vom

Startgewicht)

Ergebnisse

29

32 Blutglukosedaten

Nach erfolgreicher Streptozotocingabe stiegen die Blutglukosewerte aller

Hauptgruppentiere auf Werte uumlber 167 mmolL bzw 300mgL In allen Gruppen lagen

die Durchschnittswerte post transplantationem zwischen 160 mmolL und 276mmolL

waumlhrend des gesamten Versuches Am Toumltungstag lag der Blutzucker durchschnittlich

bei 243mmolL Der nach der Transplantation nachgewiesene Blutglukoseabfall war in

allen Hauptgruppen zu verzeichnen (im Durchschnitt 123) Im Verlauf stiegen die

Werte konsekutiv wieder an Signifikante Unterschiede gab es nicht Verglichen mit den

normoglykaumlmen Kontrollgruppen war ein signifikanter Unterschied zu den

Hauptgruppentieren auf Grund der diabetischen Stoffwechsellage zu ermitteln (Tab 4

Abb 7)

In den Kontrollgruppen lag der Durchschnittswert aller Blutglukosewerte bei

54mmolL (plusmn 09mmolL) Blutzuckerschwankungen als Folge der Gefitinibgabe

konnten nicht nachgewiesen werden Ein signifikanter Unterschied ergab sich zwischen

den Kontrollgruppen 3 (6 Monate) welche einen Blutzuckerwert um 497mmoll hatten

und 5 (6 Monate 3 Monate Gefitinib) welchen einen Blutzuckerwert um 449mmoll

hatten (Tab 5 Abb 8)

Tabelle 4 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Hauptgruppen 1-5

HG1 (n=8) HG2 (n=12) HG3 (n=11) HG4 (n=13) HG5 (n=14)

MW 23088 23075 23456 26700 25591

SEM 0795 1070 3487 1108 1505

Test nsa ns

b ns

c ns

d

Test lt0001e lt0001

f 0001

g lt0001

h lt0001

i

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM Standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

Ergebnisse

30

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabelle 5 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Kontrollgruppen 1-5

KG1 (n=10) KG2 (n=10) KG3 (n=11) KG4 (n=10) KG5(n=10)

MW 5530 6320 4973 4830 4490

SEM 0281 0541 0160 0293 0091

Test nsa ns

b ns

c 0019

d

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM Standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Ergebnisse

31

Startpunkte Gefitinibgabe

Abbildung 7 Blutglukoseentwicklung der Hauptgruppen

Post transplantationem kam es in allen Gruppen zu einem Blutglukoseabfall Im Verlauf stiegen die

Werte konsekutiv wieder an

Startpunkte Gefitinibgabe

Abbildung 8 Blutglukoseentwicklung der Kontrollgruppen

Die Blutglukosewerte der nicht transplantierten Tiere lagen im Durchschnitt bei 54mmolL (plusmn

09mmolL) Blutzuckerschwankungen als Folge der Gefitinibgabe konnten nicht nachgewiesen werden

Ergebnisse

32

33 Praumlneoplastische Leberherde

Nach erfolgreicher Transplantation der Pankreasinseln entstanden bei allen

Hauptgruppen im Abstromgebiet der Inseln klarzellige Veraumlnderungen der Hepatozyten

in den Azinuszonen 1 und 2 (s Abb 9) Diese Foci of alterated hepatocytes zeigten wie

in den vorangegangenen Experimenten eine vermehrte Glykogenspeicherung welche

mit Hilfe der PAS- Reaktion verdeutlicht werden kann (s Abb 10) Des weiteren fand

sich in den Glykogenspeicherherden eine Uumlberexpression des EGF-R und von TGFα im

Vergleich zum extrafokalen Lebergewebe (Abb 13 und 14)

34 Proliferationsaktivitaumlt

Die Proliferationsaktivitaumlt der einzelnen Gruppen wurde anhand des BrdU-Labeling-

Index bestimmt Ein Vergleich der Indices erfolgte intra- und interindividuell (Tabellen

6 bis 8) Die Proliferation betrug im Normalgewebe der Hauptgruppe 1 (3 Wochen) im

Durchschnitt 35 plusmn 0764 In der Hauptgruppe 2 (3 Wochen 2 Wochen Gefitinib) war

sie deutlich geringer und lag bei 125 plusmn 0256

Die Proliferationsaktivitaumlt in den praumlneoplastischen Herden wurde nach 2 Wochen

Gefitinibgabe halbiert (HG 1 vs HG2 107 plusmn 0996 vs 57 plusmn 049) Im

intraindividuellen Vergleich der Hauptgruppe 2 war die Proliferationsaktivitaumlt der

Herde im Vergleich zum Normalgewebe um etwa das 3-fache erhoumlht (Herde vs

Normalgewebe 574 plusmn 049 vs 125 plusmn 026)

Im Normalgewebe der Hauptgruppen 3-5 (vgl Tab7 6 Monate 6 Monate 2 Wochen

Gefitinib 6 Monate 3 Monate Gefitinib) war die Proliferation im Mittel jeweils

geringer als in den Herden (12 plusmn 0075 06 plusmn 0031 und 07 plusmn 0036 vs 61 plusmn

0437 23 plusmn 0131 und 35 plusmn 0223) Dieser Unterschied war in allen drei Gruppen

signifikant Des Weiteren ergab sich ein signifikanter Unterschied zwischen den

Hauptgruppen 3 und 4 Die Proliferationsaktivitaumlt war in der HG 4 (also nach 2-

woumlchiger Gefitinibgabe im Vergleich zur HG 3 (ohne Gefitinibgabe) sowohl im Herd-

als auch im Normalgewebe etwa halbiert (Normalgewebe HG 3 vs HG 4 12 plusmn 0075

vs 06 plusmn 0031 Herdgewebe HG 3 vs HG 4 61 plusmn0437 vs 23 plusmn 0131)

Ergebnisse

33

Bei den Kontrollgruppen 1-4 zeigten sich im Vergleich zum Normalgewebe der

Hauptgruppen erhoumlhte Proliferationsaktivitaumlten im Lebergewebe in den Gruppen 1

(44 plusmn 0595 3 Wochen) und 2 (29 plusmn 0441 3 Wochen 2 Wochen Gefitinib) Diese

waren bei den 6- Monats- Kontrolltieren geringer (KG 345 15 plusmn 0097 06 plusmn

016 09 plusmn 006) Verglichen mit dem Normalgewebe der Hauptgruppen waren die

Proliferationsaktivitaumlten der Kontrolltiere bis auf KG 4 (6 Monate) erhoumlht

Tabelle 6 BrdU-Labeling-Index der Hauptgruppen 1-2

HG1 HG2

Normalgewebe Herde Normalgewebe Herde

Tier 1 35 165 255 604

Tier 2 775 856 065 429

Tier 3 085 771 155 839

Tier 4 18 1004 025 422

MW 3475 10703 1250 5735

SEM 0764 0996 0256 0490

Test(a) 0030 0011

Test(b) nsa ns

b

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

Test(a)

Vergleich zwischen Normalgewebe und Herde der jeweiligen Hauptgruppe

Test(b)

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2 (Normalgewebe)

b Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2 (Herde)

Ergebnisse

34

Tabelle 7 BrdU-Labeling-Index der Hauptgruppen 3-5

HG3 HG4 HG5

Normalgewebe Herde Normalgewebe Herde Normalgewebe Herde

Tier 1 07 293 055 168 06 442

Tier 2 135 83 04 14 08 335

Tier 3 09 478 08 288 065 315

Tier 4 165 683 045 333 1 126

Tier 5 125 748 055 264 045 515

Tier 6 085 169 095 394

MW 1170 6064 0600 2270 0742 3545

SE 0075 0437 0031 0131 0036 0223

Test(a) 0004 0004 0006

Test(b) 0023a 0015

b ns

c ns

d ns

e ns

f

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

Test(a)

Vergleich zwischen Normalgewebe und Herde der jeweiligen Hauptgruppe

Test(b)

a Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4 (Normalgewebe)

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4 (Herde)

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5 (Normalgewebe)

d Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5 (Herde)

e Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5 (Normalgewebe)

f Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5 (Herde)

Ergebnisse

35

Tabelle 8 BrdU-Labeling-Index der Kontrollgruppen 1-5

KG 1 KG 2 KG 3 KG 4 KG 5

Tier 1 71 165 114 054 069

Tier 2 285 38 216 073 079

Tier 3 26 5 186 087 116

Tier 4 815 13 117 049 059

Tier 5 15 113 034 128

MW 4440 2938 1492 0594 0902

SEM 0595 0441 0097 0160 0060

Test(a) ns a 0011

b ns

c ns

d

Test(b) 0044 ns 0008 0003 0004

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

Test(a)

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Test(b)

Vergleich zwischen den jeweiligen Haupt- und Kontrollgruppen

Ergebnisse

36

35 Abbildungen

Abb 9 Immunhistochemische Darstellung von Insulin in den transplantierten

Pankreasinseln

Vitale angewachsene Pankreasinseln in einem Pfortaderast eines Portaltraktes nach intraportaler

Transplantation und umgebene klarzellige Veraumlnderungen der Hepatozyten im Abstromgebiet Mit dem

Antikoumlrper gegen Insulin lassen sich szlig-Zellen der transplantierten Inseln nachweisen deren Zytoplasma

spezifisch angefaumlrbt wird (Laumlnge der unteren Bildkante A761 microm B 435microm)

A

B

Ergebnisse

37

Abb 10 Glykogenspeicherherd (6 Mon nach Transplantation) in der PAS-

Reaktion

Leberherd 6 Monate nach Transplantation mit typischen Lebergewebsveraumlnderungen (in der unteren

Abbildung vergroumlszligert) Praumlneoplastische hepatozellulaumlre Laumlsionen sogenannte foci of altered

hepatocytes (FAH) mit vermehrter Glykogenspeicherung im Vergleich zum umgebenen Lebergewebe

dargestellt in der PAS- Reaktion (Laumlnge der unteren Bildkante A1740microm B 870microm)

B

A

Ergebnisse

38

Abb 11 Glykogenspeicherherde in der PAS-Reaktion

Man erkennt in der PAS-Reaktion eine kraumlftige Violettfaumlrbung der Herde gegenuumlber dem Normalgewebe

Die Transplantation von Pankreasinseln fuumlhrte bei den diabetischen Tieren zu glykogenspeichernden

Herden im Abstromgebiet der Transplantate und auch bei Ratten die Gefitinib erhielten Die

Abbildungen zeigen die Herde in verschiedenen Vergroumlszligerungen der Hauptgruppe 5 (6 Monate 3

Monate Gefitinib) (Laumlnge der unteren Bildkante A E870microm B F 435microm CD 217microm)

B A

F E

C D

Ergebnisse

39

Abbildung 13 Immunhistochemische Darstellung von TGF-α

Beispiel der immunhistochemischen Darstellung von TGF-α in einem hellzelligen Leberherd (6 Monate

nach Transplantation ohne Gefitinibgabe) Man sieht eine maumlszligige Braunfaumlrbung des Zytoplasmas und

der Zellmembran der Hepatozyten der Leberherde im Vergleich zum umgebenden Normalgewebe

entsprechend einer Uumlberexpression von TGFα innerhalb des Leberherdes

(Laumlnge der unteren Bildkante A1740microm B 870microm)

B

A

Ergebnisse

40

Abbildung 14 Immunhistochemische Darstellung von EGF-R

Beispiel einer immunhistochemischen Darstellung des EGF-R in einem hellzelligen Leberherd(6 Monate

nach Transplantation ohne Gefitinibgabe) Im Vergleich zum Normalgewebe findet man eine etwas

kraumlftigere membranstaumlndige Braunfaumlrbung der Hepatozyten im Herdgewebe entsprechend einer leichten

Uumlberexpression des EGFR in den Leberherden (Laumlnge der unteren Bildkante A1740microm B 870microm)

A

B

Ergebnisse

41

Abbildung 15 Immunhistochemische Darstellung BrdU-markierter Hepatozyten

Dunkelbraun gefaumlrbte Zellkerne markieren Hepatozyten die sich im Proliferationszyklus befinden Das

umliegende Normalgewebe zeigt im Vergleich zum Herdgewebe eine deutlich geringere

Proliferationsaktivitaumlt BrdU wurde mittels einer osmotischen Minipumpe uumlber 7 Tage kontinuierlich

verabreicht (6 Monate nach Transplantation ohne Gefitinibgabe)

(Laumlnge der unteren Bildkante 870microm)

A

Diskussion

42

4 Diskussion

41 Die Transplantate und deren Effekte auf das benachbarte Leberparenchym

Voraussetzung fuumlr das Experiment waren vitale Pankreasinseltransplantate in den

kleinen Pfortaderaumlsten der Leber welche zu allen Toumltungszeitpunkten in den

Hauptgruppen nachgewiesen werden konnten (siehe Abb 3) Zahlreiche Herde

veraumlnderter Hepatozyten haben sich im Abstromgebiet der Transplantate ausgebildet

Mit Hilfe der PAS-Reaktion konnte die Glykogenspeicherung der vergroumlszligerten

Hepatozyten innerhalb des Leberazinus deutlich gemacht werden Diese klarzelligen

Herde (clear cell foci CCF) werden bei der Ratte zu den Praumlneoplasien gezaumlhlt [50]

Ursaumlchlich fuumlr die Glykogenose ist eine reduzierte Glykogenolyseaktivitaumlt der

Hepatozyten und eine gesteigerte Glykogensynthese (verminderte Aktivitaumlt des

glykogenolytischen Enzyms Glukose- 6- Phosphatase) Insulin-vermittelte Signalwege

wie AKT mTOR und Ras Raf1 sowie Enzyme der Glykolyse der de-novo-

Fettsaumluresynthese der β- Oxidation und der Cholesterinbiosynthese sind in den CCF

hochreguliert verglichen mit dem Normalgewebe Ebenfalls findet sich eine erhoumlhte

Proliferationsaktivitaumlt [9] und eine gleichzeitige Uumlberexpression von EGF-R und TGF-α

in praumlneoplastischen Herden wie es auch in diesem Experiment bei den unbehandelten

Tieren nachweisbar ist

42 Blutglukose und Gewichtsentwicklung der Tiere

In allen Hauptgruppen konnte nach der Transplantation eine Gewichtsreduktion

nachgewiesen werden Diese beruht meist auf einer voruumlbergehenden Einstellung der

Nahrungsaufnahme sowie dem auch beim Menschen bekannten

Postaggressionsstoffwechsel nach Operationen [53]

Die Entwicklung von Blutglukose und Gewicht der Haupt- und Kontrollgruppen

entsprach in der Gesamtheit unseren Erwartungen In den Hauptgruppen konnten wir

dauerhaft hohe Blutzuckerwerte und groumlszligtenteils konstante Gewichtsverlaumlufe

verzeichnen Die Kontrolltiere waren zu jeder Zeit normoglykaumlmisch und nahmen

kontinuierlich an Gewicht zu Ein Einfluss des Medikamentes Gefitinib bezogen auf

die Blutglukose- und Gewichtsdaten konnte bei den transplantierten Versuchstieren

Diskussion

43

nicht festgestellt werden Hier zeigte sich im Vergleich der einzelnen Hauptgruppen

untereinander kein signifikanter Unterschied Die geringe Gewichtszunahme ist wie

auch schon in einigen Vorarbeiten beschrieben den Nebenwirkungen des Diabetes

zuzuschreiben [13] Zudem kam es bei den diabetischen Tieren zu Katarakten

Polydipsie Polyurie und Diarrhoen

Ein Einfluss des Gefitinibs auf die Gewichtsentwicklung der nicht-transplantieren Tiere

konnte jedoch ermittelt werden Es zeigten sich signifikante Unterschiede zwischen den

behandelten (Kontrollgruppe 4 6 Monate 2 Wochen Gefitinib) und den nicht-

behandelten Tieren (Kontrollgruppe 3 6 Monate) Gefitinib fuumlhrte dazu dass die Tiere

anfangs weniger zunahmen dann nach 3 Wochen aber kontinuierlich an Gewicht

zunahmen moumlglicherweise laumlsst sich dies durch Gewoumlhnungseffekte erklaumlren

Die Kontrollgruppe 5 welche sechs Monate lebte und drei Monate vor

Toumltungszeitpunkt Gefitinib erhielt zeigte jedoch im Vergleich zu der unbehandelten

Kontrollgruppe 3 (6 Monate) keinen signifikanten Gewichtsunterschied Dies kann die

Folge einer Toleranzentwicklung gegenuumlber der Applikation sein oder dass mit

zunehmender Dauer der Verabreichung des Medikamentes die Nebenwirkungen von

den Tieren besser toleriert werden konnten Zu den bekannten Nebenwirkungen von

Gefitinib gehoumlren Diarrhoen Augenentzuumlndungen und Hautausschlaumlge (vergleiche

Tab 6-5) [54] Ein Einfluss des Medikamentes auf den Blutglukosespiegel der

Kontrolltiere konnte nicht festgestellt werden

43 Proliferationsindex

Ziel dieser Arbeit war die Inhibition von EGF-R ein Transmembranrezeptor der eine

wichtige Rolle in der Hepatokarzinogenese spielt [28 29] Dieser

Wachstumsfaktorrezeptor wird auch auf der Zelloberflaumlche hepatozellulaumlrer Karzinome

vermehrt exprimiert [46 47]

Nun konnte in meinen Experimenten durch die Blockade der intrazellulaumlren

Tyrosinkinase mittels Gefitinib eine Reduktion der Proliferationsrate der

praumlneoplastischen Leberherde erzielt werden sodass eine Beeinflussung der Initiation

der Hepatokarzinogenese anzunehmen ist Gefitinib hemmt die Proliferation dieser

Glykogenspeicherherde im Kurzzeitversuch uumlber 2 Wochen bei den 3 Wochen- und 6-

Monatstieren mit einer Dosis von 20mgkgKG

Diskussion

44

Im Gegensatz dazu kam es zu keiner Beeinflussung der Proliferation bei den

Mittellangzeitversuchen von 6 Monaten uumlber eine laumlngere Applikationsdauer (3

Monate) mit einer reduzierten Dosis (10mgkgKG) Somit bleibt anscheinend die

Karzinogenese bereits laumlnger bestehender womoumlglich schon promovierter Herde durch

eine EGF-R-Blockade unbeeinflusst Dies liegt moumlglicherweise an dem Startpunkt der

Behandlung da die Therapie mit Gefitinib erst nach 3 Monaten begonnen wurde und

der Einfluss auf die sehr fruumlhe Hepatokarzinogenese somit verringert ist

Auch andere Modelle wie die intrahepatische Ovar- und

Schilddruumlsenfollikeltransplantation sowie chemische Hepatokarzinogenesemodelle (N-

Nitrosomorpholin) zeigten aumlhnliche Ergebnisse sowohl in Kurz- (3 Wochen - 6 Monate)

als auch in den Langzeitexperimenten (12-24 Monate) im Hinblick auf die Proliferation

Nach 2-woumlchiger Hochdosis-Gefitinibgabe lieszligen sich verminderte

Proliferationsaktivitaumlten in den praumlneoplastischen Leberherden nachweisen Im

Ovartransplantationsmodell Modellen entstanden sogar weiterhin hepatozellulaumlre

Adenome und Karzinome sodass anzunehmen ist dass Gefitinib kaum einen Einfluss

auf die Promotion und Progression in der hormonellen Hepatokarzinogenese hat Weder

die Anzahl noch das Auftreten der Tumoren wurde durch die Gefitinibdauergabe

(10mg) beeinflusst [55] Im N-Nitrosomorpholinmodell hingegen konnte das Auftreten

von hepatozellulaumlren Adenomen und Karzinomen durch die Gefitinibgabe reduziert

werden sodass im chemischen Hepatokarzinogenesemodell die Aktivierung des EGF-R

womoumlglich eine groumlszligere Rolle spielt als im hormonellen [56]

Eine moumlgliche Erklaumlrung kann die Resistenzentwicklung gegenuumlber

Tyrosinkinaseinhibitoren sein welche sowohl in vitro als auch klinisch bei der

Behandlung mit diesen Medikamenten beobachtet wird [49 50] Auszligerdem ist es

moumlglich dass die verabreichte Dosis von 10mgkgKG Gefitinib nicht zu einer

vollstaumlndigen Blockade der Tyrosinkinase gefuumlhrt hat Womoumlglich kam es uumlber

alternative Wege wie beispielsweise der Aktivierung des IGF-1R (insulin-like-growth-

factor-receptor 1) zu einer Aufrechterhaltung des MAPK-Pfades und damit zum

Uumlberleben und Wachstum der Praumlneoplasien [50 51] Zellkulturexperimente konnten

diese Resistenzentwicklung und eine Transaktivierung des EGF-R belegen [50]

Diese Hypothese wird auch durch eine klinische Studie aus dem Jahr 2006 untermauert

[57] Hier wurde die Wirksamkeit von Gefitinib bei fortgeschrittenem inoperablen

HCCacutes an 31 Patienten untersucht Das Ergebnis war jedoch mit einem Ansprechen von

nur ca 3 ernuumlchternd sodass die Studie nicht fortgefuumlhrt wurde Allerdings findet

Diskussion

45

Gefitinib (IressaTM) neben Erlotinib (TarcevaTM) ua im Rahmen klinischer Studien

in der Therapie des Bronchialkarzinoms Anwendung

Zusammenfassung

46

5 Zusammenfassung

Die therapeutischen Moumlglichkeiten sind fuumlr das hepatozellulaumlre Karzinom bis heute sehr

begrenzt Tierexperimentelle Hepatokarzinogenesemodelle dienen dem besseren

Verstaumlndnis diverser pathophysiologischer metabolischer und molekulaer Prozesse

und zeigen neue gezielte antitumorigene Therapieansaumltze auf

Ein langjaumlhrig etabliertes Modell ist die hormoninduzierte Hepatokarzinogenese durch

Pankreasinseltransplantation Auch andere Modelle wie die intrahepatische Ovar- und

Schilddruumlsenfollikeltransplantation sowie chemische Hepatokarzinogenesemodelle (N-

Nitrosomorpholin) haben sich etabliert und wurden in parallelen Experimenten zu

meinem durchgefuumlhrt In allen Modellen entstanden Praumlneoplasien bzw

hyperproliferative Leberherde in der nichtzirrhotischen Rattenleber welche sich (auszliger

nach Schilddruumlsenfollikeltransplantation) zu hepatozellulaumlren Adenomen und spaumlter

auch Karzinomen weiterentwickelten

In dieser Studie wurden die Versuchstiere (Ratten) in 5 Haupt- und 5 Kontrollgruppen

unterteilt wobei die kuumlrzeste Beobachtungszeit bei 3 Wochen und die laumlngste bei 6

Monaten lag Die Dauer der Gefitinibapplikation wurde ebenfalls unterteilt in 2 Wochen

und 3 Monate Messparameter in diesem Experiment stellten Blutzucker Gewicht und

die Proliferationsaktivitaumlt der Herde dar Das Lebergewebe wurde histologisch

morphometrisch und immunhistochemisch untersucht

In der vorliegenden Arbeit wurde versucht die insulininduzierte Hepatokarzinogenese

mittels Gefitinib zu hemmen Dieses blockiert spezifisch die Tyrosinkinase des EGF-R

sodass es zu einer Unterbrechung der Signalkaskade kommt

In meiner Arbeit fand sich im Kurzzeitversuch eine deutlich geringere

Proliferationsaktivitaumlt innerhalb der Glykogenspeicherherde behandelter Tiere im

Vergleich zu nicht behandelten Tieren

Dies untermauert die Annahme dass TGF-α und der EGF-R eine wichtige Rolle in der

Entstehung praumlneoplastischer Herde und in der Hepatokarzinogenese spielen

In diesem Experiment konnte somit gezeigt werden dass Gefitinib einen Einfluss auf

die Initiation der Tumorgenese im Inseltransplantationsmodell der Ratten hat

Die Langzeitexperimente zeigten jedoch dass es zu keiner Beeinflussung der Promotion

und Progression der Hepatokarzinogenese kam Anzunehmen ist dass die EGF-R-

Zusammenfassung

47

Aktivierung nur einen Teil der aktivierten Signalkaskaden in der hormonell induzierten

Karzinogenese der Leber ausmacht

Literaturverzeichnis

48

6 Literaturverzeichnis

[1] Jemal A Bray F Center MM Ferlay J Ward E Forman D Global

Cancer Statistics CA- Cancer J Clin 2011 6169ndash90

[2] Gomaa AI Khan SA Toledano M B Waked I Taylor- Robinson S D

Hepatocellular carcinoma epidemiology risk factors and pathogenesis World J

Gastroenterol 2008 14 4300-4308

[3] Marrero J Kudo M Bronowicki J-P The Challenge of Prognosis and

Staging for Hepatocellular Carcinoma Oncologist 2010 15 23-33

[4] Llovet JM Bru C Bruix J Prognosis of hepatocellular carcinoma the

BCLC staging classification Semin Liver Dis 1999 19 329ndash38

[5] Llovet JM Ricci S Mazzaferro V Hilgard P Gane E Blanc JF de

oliveira AC Santoro A Raoul JL Forner A Schwartz M Porta C

Zeuzem S Bolondi L Greten TF Galle PR Seitz JF Borbath I

Haumlussinger D Giannaris T Shan M Moscovici M Voliotis D Bruix J

Sorafenib in advanced hepatocellular carcinoma N Engl J Med 2008 359 378-

90

[6] Wilhelm S Adnane L Newell P Villanueva A Llovet JM Lynch M

Preclinical overview of sorafenib a multikinase inhibitor that targets both Raf

and VEGF and PDGF receptor tyrosine kinase signaling Mol Cancer Ther 2008

73129-3140

[7] Bannasch P Preneoplastic lesions as end points in carcinogenicity testing II

Preneoplasia in various non- hepatic tissues Carcinogenesis 1986 7 849-852

[8] Aleem E Nehrbass D Klimek F Mayer D Bannasch P Upregulation

of the insulin receptor and type I insulin-like growth factor receptor are early

events in hepatocarcinogenesis Toxicol Pathol 2011 39524-43

Literaturverzeichnis

49

[9] Dombrowski F Mathieu C Evert M Hepatocellular Neoplasms Induced by

Low-NumberPancreatic Islet Transplants in Autoimmune Diabetic BBPfd Rats

Cancer Res 2006 1833-1843

[10] Ribback S Calvisi DF Cigliano A Sailer V Peters M Rausch J

Heidecke CD Birth M Dombrowski F Molecular and metabolic changes in

human liver clear cell foci resemble the alterations occurring in rat

hepatocarcinogenesis J Hepatol 2013 581147-56

[11] Morath C Schwenger J Schmidt J Zeier M Kombinierte Niere- Pankreas-

Transplantation Nephrologe 2007 2356ndash363

[12] Griffith RC Scharp D Hartmann B Ballinger W Lacy P A Morphologic

Study of Intrahepatic Portal-vein Islets Isografts Diabetes 1977 26 201-14

[13] Dombrowski F Lehringer-Polzin M Pfeifer U Hyperproliferative Liver

Acini after Intraportal Islet Transplantation in Streptozotocin-Induced Diabetic

Rats Laboratory Invest 1994 71 688-699

[14] Dombrowski F Bannasch P Pfeifer U Hepatocellular Neoplasms Induced

by Low- Number Pancreatic Islet Transplants in Streptozotocin Diabetic Rats

Am J Pathol 1997 150 1071-1087

[15] Dombrowski F Klingmuumlller D Pfeifer U Insulinomas Derived from

Hyperplastic Intra-Hepatic Islet Transplants Am J Pathol 1998 152 1025-

1038

[16] Dombrowski F Peifer U Hyperprolferative State of Liver Acini and

Pancreatic Islets after Intraportal Transplantation of Small Mass of Islets of

Langerhans in Streptozotocin induced Diabetic Rats Exp Clin Endocrinol 1995

103 112-117

Literaturverzeichnis

50

[17] De Paepe M Keymeulen B Pipeleers D Kloumlppel G Proliferation and

Hypertrophy of Liver Cells Surrounding Islet Grafts in Diabetic Recipient Rats

Hepatology 1995 21 1114-1153

[18] Dombrowski F Filsinger E Bannasch P Pfeifer U Altered Liver Acini

Induced in Diabetic Rats by Portal Vein Islet Isografts Resemble

Preneoplstic Hepatic Foci in Their Enzymic Pattern Am J Pathol 1996 148

1249-56

[19] Dragan Y P Sargent L Xu Y-D Xu Y-H H C Pitot HC The

Initiation-Promotion-Progression Model of Rat Hepatocarcinogenesis Exp Biol

Med (Maywood) 1993 20216-24

[20] Buumlrger C Inhibition der Signaltransduktion des epidermalen

Wachstumsfaktorrezeptors (EGF-Rezeptor) durch Peptid-Aptamere unv Diss

Universitaumlt Frankfurt aM 2002

[21 ] Fausto N Liver regeneration J Hepatol 2000 3219-31

[22] Michalopoulos GK DeFrances MC Liver regeneration Science 1997

27660-66

[23] Morimitsu Y Hsia CC Kojiro M Tabor E Nodules of less-differentiated

tumor within or adjacent to hepatocellular carcinoma relative expression of

transforming growth factor-alpha and its receptor in the different areas of tumor

Hum Pathol 1995 261126-1132

[24] Nalesnik MA Lee RG Carr BI Transforming growth factor alpha (TGFalpha)

in hepatocellular carcinomas and adjacent hepatic parenchyma Hum Pathol

1998 29228-234

[25] Harada K Shiota G Kawasaki H Transforming growth factor-alpha and

epidermal growth factor receptor in chronic liver disease and hepatocellular

carcinoma Liver 1999 19318-325

Literaturverzeichnis

51

[26] Chung YH Kim JA Song BC Lee GC Koh MS Lee YS et al

Expression of transforming growth factor-alpha mRNA in livers of patients with

chronic viral hepatitis and hepatocellular carcinoma Cancer 2000 89977-982

[27] Bekaii-Saab T Williams N Plass C Calero M Eng C A novel mutation

in the tyrosine kinase domain of ErB2 in hepatocellular carcinoma BMC

Cancer 2006 278-282

[28] Lee G Merlino G Fausto N Development of liver tumors in transforming

growth factor alpha transgenic mice Cancer Res 1992 19 5162-1570

[29] Hufnagl K Parzefall W Marian B Kaumlfer M Bukowska K Schulte-

Hermann R Grasl-Kraupp B Role of transforming growth factor alspha and

prostaglandines in preferential growth of preneopastic rat hepatocytes

Carcinogenesis 2001 8 1247-1256

[30] Carpenter G Cohen S Epidermal growth factor Annu Rev Biochem 1979

193-216

[31] Hanahan D Weinberg R The hallmarks of cancer Cell 2000 100 57-

70

[32] Fedi S Tola E Moeumlnne-Loccoz Y Dowling DN Smith LM Ogara F

Evidence for signalling between the phytopathogenic fungus Pythium ultimum

and Pseudomonas fluorescens F113 P ultimum represses the expression of

genes in P fluorescens F113 resulting in altered ecological fitness Appl

Environ Microbiol 1997 63 4261-4266

[33] Slamon D Clark G Wong S Levin W Ullrich A McGuire W Science

1987 235 177-182

[34] Khalil M Grandis J Shin D Expert Review of Anticancer Therapy 2003 3

367-380

Literaturverzeichnis

52

[ 35] Krejsa C Rogge M Sadee W Protein therapeutics new applications for

pharmacogenetics Nature Reviews Drug Discovery 2006 5 507-521

[36] Barker A Gibson K Grundy W Godfrey A Barlow J Healy M

Woodburn J Ashton S Curry B Scarlett L Henthorn L Richards L

Studies leading to the identification of ZD1839 (IRESSA) an orally active

selective epidermal growth factor receptor tyrosine kinase inhibitor targeted to

the treatment of cancer Bioorg Med Chem Lett 2001 14 1911-1914

[37] Shchemelinin I Sefc L Necas E Protein kinase inhibitors Folia Biol

(Praha) 2006 4 137-148

[38] Wakeling A Guy S Woodburn J Ashton S Curry B Barker A Gibson

K ZD1839 (IRESSA) an orally active inhibitor of epidermal growth factor

signalling with potential for cancer therapy Cancer Res 2002 20 5749-5754

[39] Blackhall F Ranson M Thatcher N Where next for gefitinib in patients with

lung cancer Lancet Oncol 2006 6 499-507

[40] Birnbaum A Ready N Gefitinib therapy for non-small cell lung cancer

Curr Treat Options Oncol 2005 675-81

[41] Schiffer E Housset C Cacheux W Wendum D Desbois-Mouthon C

Rey C Clergue F Poupon R Barbu V Rosmorduc O Gefitinib an EGFR

inhibitor prevents hepatocellular carcinoma development in the rat liver with

cirrhosis Hepatology 2005 41307-14

[42] Brehmer D Greff Z Godl K Blencke S Kurtenbach A Weber M

Muumlller S Klebl B Cotten M Keacuteri G Wissing J Daub H Cellular

Targets of Gefitinib Cancer Res 2005 65 379

[43] Klotz L Hacker HJ Klingmuumlller D Bannasch P Pfeifer U Dombrowski

F Hepatocellular alterations after intraportal transplantation of ovarian tissue in

ovariectomized rats Am J Pathol 2000 1561613-26

Literaturverzeichnis

53

[44] Dombrowski F Klotz L Hacker HJ Li Y Klingmuumlller D Brix K

Herzog V Bannasch P Hyperproliferative hepatocellular alterations after

intraportal transplantation of thyroid follicles Am J Pathol 2000 15699-113

[45] Weibel E Staubli W Gnagi H Hess F Correlated morphometric and

biochemical studies on the liver cell I Morphometric model stereologic

methods and normal morphometric data for rat liver J Cell Biol1969 4268ndash

91

[46] Strumberg D Clark J Awada A Moore M Richly H Hindlisz A Hirte

H Eder J Lenz H Schwartz B Safety pharmacokinetics and preliminary

antitumor activity of sorafenib a review of four phase I trials in patients with

advanced refractory solid tumors Oncologist 2007 4 426-437

[47] Mendelsohn J Baselga J The EGF receptor family as targets for cancer

therapy Oncogene 2000 56 6550-6565

[48] Li B Chang C Yuan M McKenna W Shu H Resistance to small

molecule inhibitors of epidermal growth factor receptor in malignant gliomas

Cancer Res 2003 21 7443ndash7450

[49] Kosaka T Yatabe Y Endoh H Yoshida K Hida T Tsuboi M Tada H

Kuwano H Mitsudomi T Analysis of epidermal growth factor receptor gene

mutation in patients with non-small cell lung cancer and acquired resistance to

gefitinib Clin Cancer Res 2006 19 5764ndash5769

[50] Huether A Hopfner M Sutter A Baradari V Schuppan D Scheruumlbl

H Signaling pathways involved in the inhibition of epidermal growth factor

receptor by erlotinib in hepatocellular cancer World J Gastroenterol 2006

32 5160ndash5167

[51] Giglia J Antonia S Berk L Bruno S Dessureault S Finkelstein

S Systemic therapy for advanced hepatocellular carcinoma past present and

future Cancer Control 2010 1 120ndash129

Literaturverzeichnis

54

[52] Bannasch P Pathogenesis of hepatocellular carcinoma sequential cellular

molecular and metabolic changes Prog Liver Dis 1996 14161ndash97

[53] Beisbarth H Fekl W Pathophysiology of post-aggression metabolism

Zentralbl Chir 1989 1141045-58

[54] Packungsbeilage Iressa (Hersteller AstraZeneca UK Limited Macclesfield

Cheshire SK10 2NA Vereinigtes Koumlnigreich)

[55] Ribback S Sailer V Boumlhning E Guumlnther J Merz J Steinmuumlller F

Evert M Calvisi DC Der Tyrosinkinasehemmer Gefitinib reduziert die

Tumorentstehung im chemischen jedoch in hormonell induzierten

Hepatokarzinogenese-Modellen Z Gastroenterol 2013 5130 (abstract)

[56] Dombowski F Sailer V Inhibition des Epidermal Growth Factor

Rezeptors in chemisch induzierten praumlneoplastischen Leberherden und

hepatozellulaumlren Karzinomen der Ratte 2010

[57] OrsquoDwyer P J Giantonio BJ Levy DE Kauh JS Fitzgerald B Benson

AB Gefitinib in advanced unresectable hepatocellular carcinoma Results from

the Eastern Cooperative Oncology Grouprsquos Study E1203 Journal of Clinical

2006 414

Tabellenanhang

55

7 Tabellenanhang

Tab 7-1 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Hauptgruppen 1-5

HG1 HG2 HG3 HG4 HG5

Tier 1 234 212 70 304 315

Tier 2 216 282 317 249 324

Tier 3 142 221 184 332 226

Tier 4 306 245 304 287 323

Tier 5 302 205 288 293 273

Tier 6 167 210 306 278 193

Tier 7 291 185 332 271 198

Tier 8 189 215 245 249 201

Tier 9 314 65 234 260

Tier 10 199 268 232

Tier 11 252 291 270

Tier 12 229 169

Tier 13 246

MW 23088 23075 23456 26700 25591

SEM 0795 1070 3487 1108 1505

Test nsa ns

b nsc ns

d

Test lt0001e lt0001

f 0001g lt0001

h lt0001i

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabellenanhang

56

Tab 7-2 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Kontrollgruppen

1-5

KG1 KG2 KG3 KG4 KG5

Tier 1 51 51 47 47 47

Tier 2 47 48 44 48 43

Tier 3 53 48 42 43 43

Tier 4 48 51 61 74 47

Tier 5 57 87 47 44 41

Tier 6 54 47 50 46 40

Tier 7 51 68 51 45 47

Tier 8 52 92 56 49 46

Tier 9 63 63 51 44 47

Tier 10 77 77 48 43 48

Tier 11 50

MW 5530 6320 4973 4830 4490

SEM 0281 0541 0160 0293 0091

Test nsa ns

b nsc 0019

d

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Tabellenanhang

57

Tab 7-3 Gewichtsentwicklung der Hauptgruppen 1-5

HG1 HG2 HG3 HG4 HG5

Tier 1 0938 1045 0841 0942 1057

Tier 2 1092 0938 0870 0894 0950

Tier 3 1075 1070 1435 1077 0967

Tier 4 1089 1039 0696 0960 1004

Tier 5 0988 0984 0693 0763 0958

Tier 6 1187 0949 1004 1041 1033

Tier 7 1044 0988 1220 0874 1306

Tier 8 1039 0964 0984 0949 1016

Tier 9 1038 1221 0957 1209

Tier 10 1063 1039 0935 0946

Tier 11 1020 1934 1192 1030

Tier 12 1007 1266 0770

Tier 13 1063 0618

Tier 14 0935

MW 1056 1009 1081 0984 0983

SEM 0009 0004 0033 0010 0012

Test nsa ns

b nsc ns

d

lt0001e 0001

f lt0001g lt0001

h lt0001i

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabellenanhang

58

Tab 7-4 Gewichtsentwicklung der Kontrollgruppen 1-5

KG1 KG2 KG3 KG4 KG5

Tier 1 1308 1311 2255 1836 1717

Tier 2 1397 1269 1408 1872 1672

Tier 3 1332 1318 1471 1134 1598

Tier 4 1285 1225 1642 1206 1621

Tier 5 1331 1189 1828 1512 1896

Tier 6 1341 1203 1946 1339 1746

Tier 7 1361 0981 1788 1326 1589

Tier 8 1290 1105 1806 1411 1856

Tier 9 1109 1090 1560 1380 1389

Tier 10 1128 1094 1526 1432 1406

Tier 11 1537

MW 1288 1179 1706 1445 1649

SEM 0010 0011 0023 0024 0017

Test 0029a 0025

b 0043c ns

d

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Tabellenanhang

59

Tab 6-5Nebenwirkungen von Gefitinib [47]

Nebenwirkungen nach Systemorganklassen und Haumlufigkeit Stoffwechsel- und Ernaumlhrungsstoumlrungen Sehr haumlufig Anorexie leicht oder

mittelschwer (CTC-Grad 1 oder 2)

Augenerkrankungen Haumlufig Konjunktivitis Blepharitis und

trockene Augen hauptsaumlchlich

leicht (CTC-Grad 1) Gelegentlich Hornhauterosion reversibel und

manchmal verbunden mit

anormalem Wimpernwachstum Keratitis (012 )

Gefaumlszligerkrankungen Haumlufig Haumlmorrhagie wie Nasenbluten

und Haumlmaturie Erkrankungen der Atemwege des Brustraums und Mediastinums

Haumlufig Interstitielle Lungenerkrankung (13 ) oft schwer (CTC-Grad 3-4) uumlber Todesfaumllle wurde

berichtet Erkrankungen des Gastrointestinaltrakts Sehr haumlufig Durchfall hauptsaumlchlich leicht

oder mittelschwer (CTC-Grad 1

oder 2)

Erbrechen hauptsaumlchlich leicht

oder mittelschwer (CTC-Grad 1

oder 2)

Uumlbelkeit hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Stomatitis hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Haumlufig Dehydratation als Folge von

Durchfall Uumlbelkeit Erbrechen

oder Appetitlosigkeit

Mundtrockenheit hauptsaumlchlich

leicht (CTC-Grad 1)

Gelegentlich Pankreatitis gastrointestinale Perforation

Leber- und Gallenerkrankungen Sehr haumlufig Erhoumlhungen der

Alaninaminotransferase

hauptsaumlchlich leicht bis

mittelschwer Haumlufig Erhoumlhungen der

Aspartataminotransferase

hauptsaumlchlich leicht bis

mittelschwer Erhoumlhungen des

Gesamtbilirubins hauptsaumlchlich

leicht bis mittelschwer

Gelegentlich Hepatitis

Tabellenanhang

60

Erkrankungen der Haut und des Unterhautzellgewebes

Sehr haumlufig Hautreaktionen hauptsaumlchlich

leicht bis mittelschwer (CTC-Grad 1 oder 2) pustuloumlser Ausschlag manchmal juckend mit trockener Haut einschlieszliglich Hautfissuren erythematoumls

Haumlufig Nagelstoumlrungen Alopezie

Gelegentlich Allergische Reaktionen unter

anderem Angiooumldem und

Urtikaria Selten Bulloumlse Reaktionen

einschlieszliglich toxisch epidermaler Nekrolyse Stevens-Johnson-Syndrom und Erythema multiforme Kutane Vaskulitis

Erkrankungen der Nieren und Harnwege Haumlufig Asymptomatische Erhoumlhung der Kreatininwerte im Blut Proteinurie Zystitis

Selten Haumlmorrhagische Zystitis Allgemeine Erkrankungen und Beschwerden am Verabreichungsort

Sehr haumlufig Asthenie hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Haumlufig Pyrexie Die Haumlufigkeit von UAWs die mit abnormalen Aumlnderungen eines Laborwerts

zusammenhaumlngen wurde auf Basis der Patienten ermittelt bei denen sich der

entsprechende Laborwert mindestens um 2 oder mehr CTC-Grade (bezogen auf den

basalen Laborwert) geaumlndert hat

Dieses Ereignis kann zusammen mit anderen Formen von

Dehydratisierungserscheinungen auftreten (hauptsaumlchlich Hautreaktionen) die bei

IRESSA beobachtet wurden

Die Gesamthaumlufigkeit der unerwuumlnschten Ereignisse mit allergischen Reaktionen

betrug nach der zusammengefassten Analyse der ISEL- INTEREST- und

IPASS-Studien 15 (36 Patienten) Vierzehn der 36 Patienten wurden aus der

gemeldeten Haumlufigkeit ausgeschlossen da es in den Meldungen Hinweise auf

eine nicht-allergische Aumltiologie gab oder darauf dass die allergische Reaktion

die Folge einer Therapie mit einem anderen Arzneimittel war

Dies schlieszligt einzelne Berichte von Leberversagen ein das in einigen Faumlllen

toumldlich verlief

Abkuumlrzungsverzeichnis

61

8 Abkuumlrzungsverzeichnis

microl Mikroliter

Abb Abbildung

ABC avidin-biotin-complex

AKT aktivierte Protein Kinase B

ATP Adenosintriphosphat

BCLC Bacelona Liver Cancer Clinic

BrdU Bromodesoxyuridin

bzw beziehungsweise

CCF clear cell foci

CIS China integrated score

cm Zentimeter

d der

DAB 33-Diaminobenzidin

dh das heiszligt

DNA Desoxyribonucleic acid

EGF Epidermal Growth Factor

EGF-R EGF-Rezeptor

Fa Firma

FAH foci of altered hepatocytes

g Gramm

GSF glycogen storing foci

h Stunde

HCA Hepatozellulaumlres Adenom

HCC Hepatozellulaumlres Karzinom

HE Haumlmatoxylin- Eosin- Faumlrbung

HG Hauptgruppe

HPLC high performance liquid chromatographie

IGF-1R Insulin-Like Growth Factor Receptor 1

GLUT Glukosetransporter

JAK Januskinase

kg Kilogramm

Abkuumlrzungsverzeichnis

62

KG Kontrollgruppe

MAPK mitogen activated protein kinase

mg Milligramm

ml Milliliter

mm Millimeter

mTOR mechanistic Target of Rapamycin

MW Mittelwert

NaCl Natriumchlorid

NaHCO3 Natriumhydrogencarbonat

NNM N- Nitrosomorpholin

ns nicht signifikant

PAS Periodic acid-Schiff reaction

PDGF-R-β Platet Derived Growth Factor-Rezeptor-β

PEI Perkutane Ethanol- Instillation

PI3K Phosphoinositide 3- Kinase

PST Performance- Status

RAF-Kinase Ras-activated factor-Kinase

Ras Rat sarcoma

RFA Radiofrequenzablation

RNA Ribunuclied acid

SEM Standard error of the mean

STAT Signal Transducers and Activators of Transcription

TACE transarterielle Chemoembolisation

TGF-α Transforming Growth Factor alpha

TRIS Tris(hydroxymethyl)-aminomethan

ua unter anderem

UAW Unerwuumlnschte Arzneimittelwirkung

VEGF-R Vascular Endothelial Growth factor-Rezeptor

vgl vergleiche

zB zum Beispiel

Danksagung

63

9 Danksagung

Besonderer Dank gilt Herrn Professor Dr med F Dombrowski fuumlr die Uumlberlassung

des Themas und die Moumlglichkeit diese Arbeit an seinem Institut durchzufuumlhren Mit

seiner Unterstuumltzung war es moumlglich ein Gerhard- Domagk- Stipendium der Ernst-

Moritz- Arndt- Universitaumlt zu erhalten An dieser Stelle moumlchte ich mich auch

rechtherzlich bei der Stipendienvergabekommission bedanken Meinen Doktoranden-

Kollegen moumlchte ich fuumlr die Bereitschaft danken jederzeit bei der Versorgung der

Ratten und Mithilfe bei den experimentellen Versuchen zur Verfuumlgung zu stehen Der

Tierpflegerin Frau Zimak sowie den medizinisch-technischen Assistenten des Instituts

danke ich fuumlr die Versorgung der Tiere und die Anfertigung der histologischen und

immunhistochemischen Schnitte Nicht zuletzt danke ich Frau Dr F Steinmuumlller und

Frau Dr S Ribback fuumlr die Betreuung und kritische Auseinandersetzung mit meiner

Doktorarbeit

Page 19: Die Inhibition von TGF-a bei der Hepatokarzinogenese nach ... · RFA und transarterielle (Chemo-)Embolisation= TAE/ TACE) zur Verfügung. Da die Diagnose jedoch häufig erst in einem

Material und Methode

19

26 Praumlparation der Lebern

261 Markierung proliferierender Zellen

Die Bromdesoxyuridin (BrdU)-Applikation erfolgte bei der Haumllfte der Tiere einer

Gruppe eine Stunde vor dem Toumlten Dazu wurde 20mg BrdU in 2ml Kochsalz aufgeloumlst

und jeweils 1ml intraperitoneal und subkutan injiziert Um laumlngerfristige

Proliferationssteigerungen erkennen zu koumlnnen wurde der anderen Haumllfte der Tiere

BrdU mittels einer osmotischen Minipumpe uumlber einen Zeitraum von sieben Tagen vor

dem Toumltungszeitpunkt appliziert Dazu wurde die doppelte Dosis ebenfalls in 2ml

Kochsalzloumlsung aufgeloumlst und in die Pumpen gespritzt die ihren Inhalt gleichmaumlszligig an

die Umgebung abgaben sodass sich eine Tagesdosis von 572mg ergab Diese Pumpen

wurden den mit Ether-betaumlubten Ratten subkutan zwischen den Schulterblaumlttern

implantiert und der Hautschnitt mit Klammern versorgt BrdU wird von den

proliferierenden Zellen aufgenommen und in die neu synthetisierte DNA eingebaut Der

immunhistochemische Nachweis von BrdU erfolgt dann mit Hilfe eines

Primaumlrantikoumlrpers (s 271)

262 Probengewinnung und Gewebspraumlparation

Die Tiere wurden mit einer Uumlberdosis Ketamin (100mg kg Koumlrpergewicht) und

Xylazin (4mgkg Koumlrpergewicht) narkotisiert Das Abdomen wurde durch eine mediane

Laparotomie eroumlffnet und die Aorta abdominalis nach extraabdomineller Verlagerung

des Darmkonvoluts dargestellt Diese wurde mit einer Flexuumlle (22G) kanuumlliert Dadurch

konnten 5ml Blut in einer 5ml Spritze abgezogen werden Das Blut wurde zur

Serumgewinnung fuumlr 10 Minuten in einem Gerinnungsroumlhrchen zentrifugiert Das

Serumroumlhrchen wurde in einem Behaumllter mit fluumlssigem Stickstoff tiefgefroren und bei

-80⁰C gelagert Die liegende Flexuumlle wurde mit Klemmen in der Aorta abdominalis

fixiert Danach wurde der Blutkreislauf mit 200ml Spuumllloumlsung (Ringerloumlsung 4

Dextran 05 Procain pH 74) gespuumllt um das Blut aus den Gefaumlszligen zu entfernen

Dabei wurde ein offener Kreislauf geschaffen in dem die Vena cava inferior unterhalb

des Zwerchfells mit einer spitzen Schere durchtrennt wurde

Material und Methode

20

Nach Abklemmen der zufuumlhrenden Gefaumlszlige wurde der Mittellappen der Leber abgesetzt

und in einen linken und rechten Anteil getrennt Beide Mittellappenstuumlcke wurden in

2mm breite Stuumlcke geschnitten auf entsprechend gekennzeichnetes Filterpapier

gegeben und uumlber Methylbutan in fluumlssigem Stickstoff kryokonserviert Die rechte

Niere wurde nach dem Abklemmen der zufuumlhrenden Gefaumlszlige halbiert und ebenfalls in

Methylbutan eingefroren Die Lagerung der beiden Gewebe erfolgte bei -80⁰C

Im Anschluss wurde die Spuumllloumlsung durch eine Fixierloumlsung (3 Paraformaldehyd

05 Glutaraldehyd 4 Dextran) ersetzt Nach etwa 5 Minuten war eine gleichmaumlszligige

Perfusionsfixation erreicht sodass auch das restliche Lebergewebe sowie Schilddruumlse

linke Niere ein etwa 2cm langes Duumlnndarmsegment Gehirn und Hypophyse in Nachfix

(3 Paraformaldehyd) aufbewahrt werden konnte Herz Lunge Pankreas Milz und

Hoden wurden in 4igem Formaldehyd konserviert Der Zuschnitt der entnommenen

Organe erfolgte nach einer weiteren mindestens 24 stuumlndigen Fixierung Die gewonnene

Organe in einer aufsteigenden Alkoholreihe entwaumlssert und dann in Paraffin eingebettet

Von den Paraffinbloumlcken wurden 1-2microm dicke Serien der Lebern gefertigt

27 Morphologische Untersuchungen

Die transplantierten Pankreasinseln konnten mikroskopisch vom umgebenen

Lebergewebe sehr gut abgegrenzt werden Wie auch schon in der Abbildung 1

beschrieben fanden wir die Inseln innerhalb kleiner Pfortaderaumlste in der Mitte eines

Leberazinus (siehe auch Abb 9 A) Neben den Standardfaumlrbungen Haumlmatoxylin und

Eosin und der Periodsaumlure- Schiff- Reaktion wurden zusaumltzliche immunhistochemische

Reaktionen durchgefuumlhrt

Material und Methode

21

271 Protokolle der Immunhistochemie (BrdU)

- Paraffinschnitte 2microm Trocknung uumlber Nacht bei 60 Grad

- Antikoumlrper BrdU verduumlnnt mit Antikoumlrper- Verduumlnnungsloumlsung Fa Leica

(REFAR9352) HPLC minimum 99HPLC Sigma

ABC-Methode

1 Kochen des entparaffinierten Schnittes in Citratpuffer (Merck Darmstadt) (pH6)

im Schnellkochtopf uumlber 45 Minuten

2 Andauung durch 01ige Protease (Sigma Hamburg) 10 Minuten 37degC

3 Waschung mit TRIS-Puffer (Merck Darmstadt)

4 Kochen des Schnittes bei 70degC fuumlr 60 Minuten in 95igem Formamid (Roth

Karlsruhe)

5 Waschung mit TRIS-Puffer

6 Inkubation in 3iger Wasserstoffperoxidloumlsung (DAKO Hamburg) 30

Minuten

7 Inkubation in 20iger Schweinenormalserum (DAKO Hamburg) verduumlnnt mit

TRIS-Puffer

8 Inkubation mit dem gegen BrdU gerichteten Primaumlrantikoumlrper (150 Verduumlnnung

mit Antibody-Diluent beides DAKO Hamburg) uumlber Nacht

9 Weiterbehandlung mit LSAB+ Kits (DAKO Hamburg)

10 Waschung mit TRIS-Puffer

11 Inkubation mit biotinylierten Sekundaumlrantikoumlrpern (biotinylierter antiMaus IgG

DAKO LSAB+ Kit Peroxydase)

12 Waschung mit TRIS-Puffer

13 Zugabe von Streptavidin Peroxydase fuumlr 30 Minuten

14 Waschung mit TRIS-Puffer

15 Inkubation mit dem Farbstoff 10 Minuten

16 Unterbrechung der Reaktion durch vorsichtige Spuumllung mit Aqua destillata

17 PAS- bzw HE-Faumlrbung

18 Eindeckung (mit Roti Histokit Fa Rote)

Material und Methode

22

272 Protokolle der Immunhistochemie (TGF-α)

- Paraffinschnitte 2microm Trocknung uumlber Nacht bei 60 Grad

- Antikoumlrper TGFa Fa Calbiochem Konzentration 1100 verduumlnnt mit

Antikoumlrper-Verduumlnnungsloumlsung Fa Leica (REFAR9352)

Bearbeitung

1 Entparaffinierung uumlber Automaten mit Bond Dewax Solution (REF 35606)

2 Hitzevorbehandlung im Automaten pH 60

3 Peroxidase Blocking (im Nachweissystem REF DS9800) bdquoPolymer Refine

DABldquo dFaLeica) fuumlr 10 Minuten

4 Inkubation mit Primaumlr-AK fuumlr 60 Minuten

5 Post Primary (im Nachweissystem dFaLeica) fuumlr 10min

6 Polymer (Nachweissystem) 30 Minuten

7 DAB (33-Diaminobenzidin) Nachweissystem 20 Minuten

8 Gegenfaumlrbung mit Haumlmalaun (Nachweissystem) 8 min

9 Entwaumlssern in aufsteigender Alkoholreihe gefolgt von Xylol

10 Eindecken mit Roti-Histokit (FaRoth)

Material und Methode

23

273 Protokolle der Immunhistochemie (EGF-R)

- Paraffinschnitte 2microm Trocknung uumlber Nacht bei 60 Grad

- Antikoumlrper EGFR Fa Leica Konzentration 150 verduumlnnt mit Antikoumlrper-

Verduumlnnungsloumlsung Fa Leica (REFAR9352)

Bearbeitung

1 Bearbeitung im Vollautomat der Fa Leica bdquoBOND Max

2 Entparaffinierung uumlber Automaten mit Bond Dewax Solution (REF 35606)

3 Hitzevorbehandlung im Automaten pH 90

4 Peroxidase Blocking (im Nachweissystem REF DS9800) bdquoPolymer Refine

DABldquo d Fa Leica) fuumlr 10 Minuten

5 Inkubation mit Primaumlr-AK fuumlr 60 Minuten

6 Post Primary (im Nachweissystem d Fa Leica) fuumlr 10 Minuten

7 Polymer (Nachweissystem) 30 Minuten

8 DAB (33-Diaminobenzidin) Nachweissystem 20 Minuten

9 Gegenfaumlrbung mit Haumlmalaun (Nachweissystem) 8 min

10 Entwaumlssern in aufsteigender Alkoholreihe gefolgt von Xylol

11 Eindecken mit Roti-Histokit (Fa Roth)

Material und Methode

24

274 Protokolle der Immunhistochemie (Insulin)

- Paraffinschnitte 2microm Trocknung uumlber Nacht bei 60 Grad

- Antikoumlrper Insulin (Fa Leica Menarini Konzentration 1300 verduumlnnt mit

Antikoumlrper- Verduumlnnungsloumlsung Fa Leica (REFAR9352)

- Vollautomat der Fa Leica bdquoBOND Maxldquo

Bearbeitung

1 Entparaffinierung uumlber Automaten mit Bond Dewax Solution (REF 35606)

2 Peroxidase Blocking (im Nachweissystem REF DS9800) bdquoPolymer Refine

DABldquo d Fa Leica) fuumlr 5 min

3 Inkubation mit Primaumlr-AK fuumlr 18 Minuten

4 Post Primary (im Nachweissystem dFaLeica) fuumlr 7 Minuten

5 Polymer (Nachweissystem) 8 min

6 DAB (33-Diaminobenzidin) Nachweissystem 7 Minuten

7 Gegenfaumlrbung mit Haumlmalaun (Nachweissystem) 2 Minuten

8 Entwaumlssern in aufsteigender Alkoholreihe gefolgt von Xylol

9 Eindecken mit Roti-Histokit (Fa Roth)

Material und Methode

25

28 Proliferationsaktivitaumlt

Die morphometrische Auszaumlhlung der Proliferationsaktivitaumlt erfolgte mit dem

Mikroskop (Nikon ECLIPSE Ni) einer Kamera (Nikon digital sight ds-2Mv) dem

Softwareprogramm (Nis- Elements imaging software BR) und einem Gitternetz

(Methode nach Weibel) [45]

Mit Hilfe des BrdU- Labeling-Index (BrdU-LI) konnte die Proliferationsaktivitaumlt der

verschiedenen Versuchsgruppen verglichen werden da dieser den Anteil BrdU-

positiver Hepatozytenkerne in Prozent angibt (vergleiche Abb 8) Er wurde bei den

Tieren der Hauptgruppen 1-5 sowie der Kontrollgruppen 1-5 die uumlber 7 Tage BrdU

uumlber eine osmotische Pumpe (Fa Alzet Modell 2ML1) erhielten bestimmt Gezaumlhlt

wurden die Hepatozytenkerne in den praumlneoplastischen Herden (nur Versuchsgruppen)

und im Normalgewebe (je 2000 Hepatozytenkerne pro Tier der Versuchs- und

Kontrollgruppen)

29 Statistische Auswertung

Die Haupt- und Kontrollgruppen wurden hinsichtlich der Gewichtsentwicklung und

Blutzuckerwerte verglichen Zudem erfolgte ein intraindividueller Vergleich (gepaart)

der Proliferationsaktiviaumlt der Herde und des Normalgewebes in den Hauptgruppen und

der interindividuelle Vergleich (ungepaart) mit dem Normalgewebe der

Kontrollgruppen Es wurde jeweils der Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test (Microsoft

Excel 2003 Redmond USA) verwendet Unterschiede wurden als signifikant

akzeptiert falls die Irrtumswahrscheinlichkeit p unter 005 lag

Ergebnisse

26

3 Ergebnisse

31 Gewichtsentwicklung

In allen Hauptgruppen konnte nach der Transplantation eine Gewichtsreduktion

nachgewiesen werden Im Durchschnitt kam es zu einer initialen Abnahme von 172

Im Verlauf kam es zu einer Erholung der Tiere mit einer Gewichtszunahme um

durchschnittlich 042 Die Hauptgruppen 1 (3 Wochen) und 3 (6 Monate) jeweils

ohne Gefitinib zeigten dies am deutlichsten (49 Gewichtsabnahme innerhalb einer

Woche nach Transplantation) Die Hauptgruppe 1 gewann danach das 106fache und die

Hauptgruppe 3 das 108fache an Gewicht Statistisch signifikante Unterschiede lieszligen

sich zwischen den jeweiligen Haupt- und Kontrollgruppen feststellen (Tab 2 und

Abb5) Hier sahen wir bei den transplantierten diabetischen Tieren der Hauptgruppen

insgesamt einen kleineren Gewichtszuwachs als bei den Kontrolltieren

In den Kontrollgruppen hingegen konnte man eine stete Gewichtszunahme beobachten

(Tab 3 und Abb 6) Durchschnittlich kam es zu einem Gewichtszuwachs bis zum

15fachen Die Unterschiede zwischen den Kontrollgruppen 1 (3 Wochen) und 2 (3

Wochen 2 Wochen Gefitinib) zeigte einen statistisch signifikanten Unterschied Im

Durchschnitt nahm die Kontrollgruppe 1 das 129fache und die Kontrollgruppe 2 das

118fache zu

Einen signifikanten Unterschied konnten wir ebenfalls in den Gruppen 3 (6 Monate)

und 4 (6 Monate 2 Wochen Gefitinib) sowie 4 (6 Monate 2 Wochen Gefitinib) und 5

(6Monate 3 Monate Gefitinib) beobachten In der Kontrollgruppe 3 verzeichneten wir

den groumlszligten Gewichtszuwachs (171fache) Die Kontrollgruppe 4 (145fache) nahm

weniger zu als die Kontrollgruppe 5 (165fache) zu

Ergebnisse

27

Tabelle 2 Gewichtsentwicklung der Hauptgruppen 1-5

HG1 (n=8) HG2 (n=12) HG3 (n=11) HG4 (n=13) HG5 (n=14)

MW 1056 1009 1081 0984 0983

SEM 0009 0004 0033 0010 0012

Test nsa ns

b ns

c ns

d

lt 0001e 0001

f lt 0001

g lt 0001

h lt 0001

i

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM Standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (plt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabelle 3 Gewichtsentwicklung der Kontrollgruppen 1-5

KG1 (n=10) KG2 (n=10) KG3 (n=11) KG4 (n=10) KG5 (n=10)

MW 1288 1179 1706 1445 1649

SEM 0010 0011 0023 0024 0017

Test 0029a 0025

b 0043

c ns

d

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM Standard error of the mean ns nicht signifikant KG Kontrollgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (plt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Ergebnisse

28

Startpunkte Gefitinibgabe

Abbildung 5 Gewichtsentwicklung der Hauptgruppen

In den Hauptgruppen verzeichneten wir eine voruumlbergehende Gewichtsabnahme nach der

Transplantation Nach Erholung konnten wir eine leichte Gewichtszunahme beobachten

Startpunkte Gefitinibgabe

Abbildung 6 Gewichtsentwicklung der Kontrollgruppen

In den Kontrollgruppen konnten wir eine stete Gewichtszunahme verzeichnen (ca das 15-fache vom

Startgewicht)

Ergebnisse

29

32 Blutglukosedaten

Nach erfolgreicher Streptozotocingabe stiegen die Blutglukosewerte aller

Hauptgruppentiere auf Werte uumlber 167 mmolL bzw 300mgL In allen Gruppen lagen

die Durchschnittswerte post transplantationem zwischen 160 mmolL und 276mmolL

waumlhrend des gesamten Versuches Am Toumltungstag lag der Blutzucker durchschnittlich

bei 243mmolL Der nach der Transplantation nachgewiesene Blutglukoseabfall war in

allen Hauptgruppen zu verzeichnen (im Durchschnitt 123) Im Verlauf stiegen die

Werte konsekutiv wieder an Signifikante Unterschiede gab es nicht Verglichen mit den

normoglykaumlmen Kontrollgruppen war ein signifikanter Unterschied zu den

Hauptgruppentieren auf Grund der diabetischen Stoffwechsellage zu ermitteln (Tab 4

Abb 7)

In den Kontrollgruppen lag der Durchschnittswert aller Blutglukosewerte bei

54mmolL (plusmn 09mmolL) Blutzuckerschwankungen als Folge der Gefitinibgabe

konnten nicht nachgewiesen werden Ein signifikanter Unterschied ergab sich zwischen

den Kontrollgruppen 3 (6 Monate) welche einen Blutzuckerwert um 497mmoll hatten

und 5 (6 Monate 3 Monate Gefitinib) welchen einen Blutzuckerwert um 449mmoll

hatten (Tab 5 Abb 8)

Tabelle 4 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Hauptgruppen 1-5

HG1 (n=8) HG2 (n=12) HG3 (n=11) HG4 (n=13) HG5 (n=14)

MW 23088 23075 23456 26700 25591

SEM 0795 1070 3487 1108 1505

Test nsa ns

b ns

c ns

d

Test lt0001e lt0001

f 0001

g lt0001

h lt0001

i

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM Standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

Ergebnisse

30

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabelle 5 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Kontrollgruppen 1-5

KG1 (n=10) KG2 (n=10) KG3 (n=11) KG4 (n=10) KG5(n=10)

MW 5530 6320 4973 4830 4490

SEM 0281 0541 0160 0293 0091

Test nsa ns

b ns

c 0019

d

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM Standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Ergebnisse

31

Startpunkte Gefitinibgabe

Abbildung 7 Blutglukoseentwicklung der Hauptgruppen

Post transplantationem kam es in allen Gruppen zu einem Blutglukoseabfall Im Verlauf stiegen die

Werte konsekutiv wieder an

Startpunkte Gefitinibgabe

Abbildung 8 Blutglukoseentwicklung der Kontrollgruppen

Die Blutglukosewerte der nicht transplantierten Tiere lagen im Durchschnitt bei 54mmolL (plusmn

09mmolL) Blutzuckerschwankungen als Folge der Gefitinibgabe konnten nicht nachgewiesen werden

Ergebnisse

32

33 Praumlneoplastische Leberherde

Nach erfolgreicher Transplantation der Pankreasinseln entstanden bei allen

Hauptgruppen im Abstromgebiet der Inseln klarzellige Veraumlnderungen der Hepatozyten

in den Azinuszonen 1 und 2 (s Abb 9) Diese Foci of alterated hepatocytes zeigten wie

in den vorangegangenen Experimenten eine vermehrte Glykogenspeicherung welche

mit Hilfe der PAS- Reaktion verdeutlicht werden kann (s Abb 10) Des weiteren fand

sich in den Glykogenspeicherherden eine Uumlberexpression des EGF-R und von TGFα im

Vergleich zum extrafokalen Lebergewebe (Abb 13 und 14)

34 Proliferationsaktivitaumlt

Die Proliferationsaktivitaumlt der einzelnen Gruppen wurde anhand des BrdU-Labeling-

Index bestimmt Ein Vergleich der Indices erfolgte intra- und interindividuell (Tabellen

6 bis 8) Die Proliferation betrug im Normalgewebe der Hauptgruppe 1 (3 Wochen) im

Durchschnitt 35 plusmn 0764 In der Hauptgruppe 2 (3 Wochen 2 Wochen Gefitinib) war

sie deutlich geringer und lag bei 125 plusmn 0256

Die Proliferationsaktivitaumlt in den praumlneoplastischen Herden wurde nach 2 Wochen

Gefitinibgabe halbiert (HG 1 vs HG2 107 plusmn 0996 vs 57 plusmn 049) Im

intraindividuellen Vergleich der Hauptgruppe 2 war die Proliferationsaktivitaumlt der

Herde im Vergleich zum Normalgewebe um etwa das 3-fache erhoumlht (Herde vs

Normalgewebe 574 plusmn 049 vs 125 plusmn 026)

Im Normalgewebe der Hauptgruppen 3-5 (vgl Tab7 6 Monate 6 Monate 2 Wochen

Gefitinib 6 Monate 3 Monate Gefitinib) war die Proliferation im Mittel jeweils

geringer als in den Herden (12 plusmn 0075 06 plusmn 0031 und 07 plusmn 0036 vs 61 plusmn

0437 23 plusmn 0131 und 35 plusmn 0223) Dieser Unterschied war in allen drei Gruppen

signifikant Des Weiteren ergab sich ein signifikanter Unterschied zwischen den

Hauptgruppen 3 und 4 Die Proliferationsaktivitaumlt war in der HG 4 (also nach 2-

woumlchiger Gefitinibgabe im Vergleich zur HG 3 (ohne Gefitinibgabe) sowohl im Herd-

als auch im Normalgewebe etwa halbiert (Normalgewebe HG 3 vs HG 4 12 plusmn 0075

vs 06 plusmn 0031 Herdgewebe HG 3 vs HG 4 61 plusmn0437 vs 23 plusmn 0131)

Ergebnisse

33

Bei den Kontrollgruppen 1-4 zeigten sich im Vergleich zum Normalgewebe der

Hauptgruppen erhoumlhte Proliferationsaktivitaumlten im Lebergewebe in den Gruppen 1

(44 plusmn 0595 3 Wochen) und 2 (29 plusmn 0441 3 Wochen 2 Wochen Gefitinib) Diese

waren bei den 6- Monats- Kontrolltieren geringer (KG 345 15 plusmn 0097 06 plusmn

016 09 plusmn 006) Verglichen mit dem Normalgewebe der Hauptgruppen waren die

Proliferationsaktivitaumlten der Kontrolltiere bis auf KG 4 (6 Monate) erhoumlht

Tabelle 6 BrdU-Labeling-Index der Hauptgruppen 1-2

HG1 HG2

Normalgewebe Herde Normalgewebe Herde

Tier 1 35 165 255 604

Tier 2 775 856 065 429

Tier 3 085 771 155 839

Tier 4 18 1004 025 422

MW 3475 10703 1250 5735

SEM 0764 0996 0256 0490

Test(a) 0030 0011

Test(b) nsa ns

b

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

Test(a)

Vergleich zwischen Normalgewebe und Herde der jeweiligen Hauptgruppe

Test(b)

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2 (Normalgewebe)

b Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2 (Herde)

Ergebnisse

34

Tabelle 7 BrdU-Labeling-Index der Hauptgruppen 3-5

HG3 HG4 HG5

Normalgewebe Herde Normalgewebe Herde Normalgewebe Herde

Tier 1 07 293 055 168 06 442

Tier 2 135 83 04 14 08 335

Tier 3 09 478 08 288 065 315

Tier 4 165 683 045 333 1 126

Tier 5 125 748 055 264 045 515

Tier 6 085 169 095 394

MW 1170 6064 0600 2270 0742 3545

SE 0075 0437 0031 0131 0036 0223

Test(a) 0004 0004 0006

Test(b) 0023a 0015

b ns

c ns

d ns

e ns

f

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

Test(a)

Vergleich zwischen Normalgewebe und Herde der jeweiligen Hauptgruppe

Test(b)

a Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4 (Normalgewebe)

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4 (Herde)

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5 (Normalgewebe)

d Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5 (Herde)

e Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5 (Normalgewebe)

f Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5 (Herde)

Ergebnisse

35

Tabelle 8 BrdU-Labeling-Index der Kontrollgruppen 1-5

KG 1 KG 2 KG 3 KG 4 KG 5

Tier 1 71 165 114 054 069

Tier 2 285 38 216 073 079

Tier 3 26 5 186 087 116

Tier 4 815 13 117 049 059

Tier 5 15 113 034 128

MW 4440 2938 1492 0594 0902

SEM 0595 0441 0097 0160 0060

Test(a) ns a 0011

b ns

c ns

d

Test(b) 0044 ns 0008 0003 0004

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

Test(a)

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Test(b)

Vergleich zwischen den jeweiligen Haupt- und Kontrollgruppen

Ergebnisse

36

35 Abbildungen

Abb 9 Immunhistochemische Darstellung von Insulin in den transplantierten

Pankreasinseln

Vitale angewachsene Pankreasinseln in einem Pfortaderast eines Portaltraktes nach intraportaler

Transplantation und umgebene klarzellige Veraumlnderungen der Hepatozyten im Abstromgebiet Mit dem

Antikoumlrper gegen Insulin lassen sich szlig-Zellen der transplantierten Inseln nachweisen deren Zytoplasma

spezifisch angefaumlrbt wird (Laumlnge der unteren Bildkante A761 microm B 435microm)

A

B

Ergebnisse

37

Abb 10 Glykogenspeicherherd (6 Mon nach Transplantation) in der PAS-

Reaktion

Leberherd 6 Monate nach Transplantation mit typischen Lebergewebsveraumlnderungen (in der unteren

Abbildung vergroumlszligert) Praumlneoplastische hepatozellulaumlre Laumlsionen sogenannte foci of altered

hepatocytes (FAH) mit vermehrter Glykogenspeicherung im Vergleich zum umgebenen Lebergewebe

dargestellt in der PAS- Reaktion (Laumlnge der unteren Bildkante A1740microm B 870microm)

B

A

Ergebnisse

38

Abb 11 Glykogenspeicherherde in der PAS-Reaktion

Man erkennt in der PAS-Reaktion eine kraumlftige Violettfaumlrbung der Herde gegenuumlber dem Normalgewebe

Die Transplantation von Pankreasinseln fuumlhrte bei den diabetischen Tieren zu glykogenspeichernden

Herden im Abstromgebiet der Transplantate und auch bei Ratten die Gefitinib erhielten Die

Abbildungen zeigen die Herde in verschiedenen Vergroumlszligerungen der Hauptgruppe 5 (6 Monate 3

Monate Gefitinib) (Laumlnge der unteren Bildkante A E870microm B F 435microm CD 217microm)

B A

F E

C D

Ergebnisse

39

Abbildung 13 Immunhistochemische Darstellung von TGF-α

Beispiel der immunhistochemischen Darstellung von TGF-α in einem hellzelligen Leberherd (6 Monate

nach Transplantation ohne Gefitinibgabe) Man sieht eine maumlszligige Braunfaumlrbung des Zytoplasmas und

der Zellmembran der Hepatozyten der Leberherde im Vergleich zum umgebenden Normalgewebe

entsprechend einer Uumlberexpression von TGFα innerhalb des Leberherdes

(Laumlnge der unteren Bildkante A1740microm B 870microm)

B

A

Ergebnisse

40

Abbildung 14 Immunhistochemische Darstellung von EGF-R

Beispiel einer immunhistochemischen Darstellung des EGF-R in einem hellzelligen Leberherd(6 Monate

nach Transplantation ohne Gefitinibgabe) Im Vergleich zum Normalgewebe findet man eine etwas

kraumlftigere membranstaumlndige Braunfaumlrbung der Hepatozyten im Herdgewebe entsprechend einer leichten

Uumlberexpression des EGFR in den Leberherden (Laumlnge der unteren Bildkante A1740microm B 870microm)

A

B

Ergebnisse

41

Abbildung 15 Immunhistochemische Darstellung BrdU-markierter Hepatozyten

Dunkelbraun gefaumlrbte Zellkerne markieren Hepatozyten die sich im Proliferationszyklus befinden Das

umliegende Normalgewebe zeigt im Vergleich zum Herdgewebe eine deutlich geringere

Proliferationsaktivitaumlt BrdU wurde mittels einer osmotischen Minipumpe uumlber 7 Tage kontinuierlich

verabreicht (6 Monate nach Transplantation ohne Gefitinibgabe)

(Laumlnge der unteren Bildkante 870microm)

A

Diskussion

42

4 Diskussion

41 Die Transplantate und deren Effekte auf das benachbarte Leberparenchym

Voraussetzung fuumlr das Experiment waren vitale Pankreasinseltransplantate in den

kleinen Pfortaderaumlsten der Leber welche zu allen Toumltungszeitpunkten in den

Hauptgruppen nachgewiesen werden konnten (siehe Abb 3) Zahlreiche Herde

veraumlnderter Hepatozyten haben sich im Abstromgebiet der Transplantate ausgebildet

Mit Hilfe der PAS-Reaktion konnte die Glykogenspeicherung der vergroumlszligerten

Hepatozyten innerhalb des Leberazinus deutlich gemacht werden Diese klarzelligen

Herde (clear cell foci CCF) werden bei der Ratte zu den Praumlneoplasien gezaumlhlt [50]

Ursaumlchlich fuumlr die Glykogenose ist eine reduzierte Glykogenolyseaktivitaumlt der

Hepatozyten und eine gesteigerte Glykogensynthese (verminderte Aktivitaumlt des

glykogenolytischen Enzyms Glukose- 6- Phosphatase) Insulin-vermittelte Signalwege

wie AKT mTOR und Ras Raf1 sowie Enzyme der Glykolyse der de-novo-

Fettsaumluresynthese der β- Oxidation und der Cholesterinbiosynthese sind in den CCF

hochreguliert verglichen mit dem Normalgewebe Ebenfalls findet sich eine erhoumlhte

Proliferationsaktivitaumlt [9] und eine gleichzeitige Uumlberexpression von EGF-R und TGF-α

in praumlneoplastischen Herden wie es auch in diesem Experiment bei den unbehandelten

Tieren nachweisbar ist

42 Blutglukose und Gewichtsentwicklung der Tiere

In allen Hauptgruppen konnte nach der Transplantation eine Gewichtsreduktion

nachgewiesen werden Diese beruht meist auf einer voruumlbergehenden Einstellung der

Nahrungsaufnahme sowie dem auch beim Menschen bekannten

Postaggressionsstoffwechsel nach Operationen [53]

Die Entwicklung von Blutglukose und Gewicht der Haupt- und Kontrollgruppen

entsprach in der Gesamtheit unseren Erwartungen In den Hauptgruppen konnten wir

dauerhaft hohe Blutzuckerwerte und groumlszligtenteils konstante Gewichtsverlaumlufe

verzeichnen Die Kontrolltiere waren zu jeder Zeit normoglykaumlmisch und nahmen

kontinuierlich an Gewicht zu Ein Einfluss des Medikamentes Gefitinib bezogen auf

die Blutglukose- und Gewichtsdaten konnte bei den transplantierten Versuchstieren

Diskussion

43

nicht festgestellt werden Hier zeigte sich im Vergleich der einzelnen Hauptgruppen

untereinander kein signifikanter Unterschied Die geringe Gewichtszunahme ist wie

auch schon in einigen Vorarbeiten beschrieben den Nebenwirkungen des Diabetes

zuzuschreiben [13] Zudem kam es bei den diabetischen Tieren zu Katarakten

Polydipsie Polyurie und Diarrhoen

Ein Einfluss des Gefitinibs auf die Gewichtsentwicklung der nicht-transplantieren Tiere

konnte jedoch ermittelt werden Es zeigten sich signifikante Unterschiede zwischen den

behandelten (Kontrollgruppe 4 6 Monate 2 Wochen Gefitinib) und den nicht-

behandelten Tieren (Kontrollgruppe 3 6 Monate) Gefitinib fuumlhrte dazu dass die Tiere

anfangs weniger zunahmen dann nach 3 Wochen aber kontinuierlich an Gewicht

zunahmen moumlglicherweise laumlsst sich dies durch Gewoumlhnungseffekte erklaumlren

Die Kontrollgruppe 5 welche sechs Monate lebte und drei Monate vor

Toumltungszeitpunkt Gefitinib erhielt zeigte jedoch im Vergleich zu der unbehandelten

Kontrollgruppe 3 (6 Monate) keinen signifikanten Gewichtsunterschied Dies kann die

Folge einer Toleranzentwicklung gegenuumlber der Applikation sein oder dass mit

zunehmender Dauer der Verabreichung des Medikamentes die Nebenwirkungen von

den Tieren besser toleriert werden konnten Zu den bekannten Nebenwirkungen von

Gefitinib gehoumlren Diarrhoen Augenentzuumlndungen und Hautausschlaumlge (vergleiche

Tab 6-5) [54] Ein Einfluss des Medikamentes auf den Blutglukosespiegel der

Kontrolltiere konnte nicht festgestellt werden

43 Proliferationsindex

Ziel dieser Arbeit war die Inhibition von EGF-R ein Transmembranrezeptor der eine

wichtige Rolle in der Hepatokarzinogenese spielt [28 29] Dieser

Wachstumsfaktorrezeptor wird auch auf der Zelloberflaumlche hepatozellulaumlrer Karzinome

vermehrt exprimiert [46 47]

Nun konnte in meinen Experimenten durch die Blockade der intrazellulaumlren

Tyrosinkinase mittels Gefitinib eine Reduktion der Proliferationsrate der

praumlneoplastischen Leberherde erzielt werden sodass eine Beeinflussung der Initiation

der Hepatokarzinogenese anzunehmen ist Gefitinib hemmt die Proliferation dieser

Glykogenspeicherherde im Kurzzeitversuch uumlber 2 Wochen bei den 3 Wochen- und 6-

Monatstieren mit einer Dosis von 20mgkgKG

Diskussion

44

Im Gegensatz dazu kam es zu keiner Beeinflussung der Proliferation bei den

Mittellangzeitversuchen von 6 Monaten uumlber eine laumlngere Applikationsdauer (3

Monate) mit einer reduzierten Dosis (10mgkgKG) Somit bleibt anscheinend die

Karzinogenese bereits laumlnger bestehender womoumlglich schon promovierter Herde durch

eine EGF-R-Blockade unbeeinflusst Dies liegt moumlglicherweise an dem Startpunkt der

Behandlung da die Therapie mit Gefitinib erst nach 3 Monaten begonnen wurde und

der Einfluss auf die sehr fruumlhe Hepatokarzinogenese somit verringert ist

Auch andere Modelle wie die intrahepatische Ovar- und

Schilddruumlsenfollikeltransplantation sowie chemische Hepatokarzinogenesemodelle (N-

Nitrosomorpholin) zeigten aumlhnliche Ergebnisse sowohl in Kurz- (3 Wochen - 6 Monate)

als auch in den Langzeitexperimenten (12-24 Monate) im Hinblick auf die Proliferation

Nach 2-woumlchiger Hochdosis-Gefitinibgabe lieszligen sich verminderte

Proliferationsaktivitaumlten in den praumlneoplastischen Leberherden nachweisen Im

Ovartransplantationsmodell Modellen entstanden sogar weiterhin hepatozellulaumlre

Adenome und Karzinome sodass anzunehmen ist dass Gefitinib kaum einen Einfluss

auf die Promotion und Progression in der hormonellen Hepatokarzinogenese hat Weder

die Anzahl noch das Auftreten der Tumoren wurde durch die Gefitinibdauergabe

(10mg) beeinflusst [55] Im N-Nitrosomorpholinmodell hingegen konnte das Auftreten

von hepatozellulaumlren Adenomen und Karzinomen durch die Gefitinibgabe reduziert

werden sodass im chemischen Hepatokarzinogenesemodell die Aktivierung des EGF-R

womoumlglich eine groumlszligere Rolle spielt als im hormonellen [56]

Eine moumlgliche Erklaumlrung kann die Resistenzentwicklung gegenuumlber

Tyrosinkinaseinhibitoren sein welche sowohl in vitro als auch klinisch bei der

Behandlung mit diesen Medikamenten beobachtet wird [49 50] Auszligerdem ist es

moumlglich dass die verabreichte Dosis von 10mgkgKG Gefitinib nicht zu einer

vollstaumlndigen Blockade der Tyrosinkinase gefuumlhrt hat Womoumlglich kam es uumlber

alternative Wege wie beispielsweise der Aktivierung des IGF-1R (insulin-like-growth-

factor-receptor 1) zu einer Aufrechterhaltung des MAPK-Pfades und damit zum

Uumlberleben und Wachstum der Praumlneoplasien [50 51] Zellkulturexperimente konnten

diese Resistenzentwicklung und eine Transaktivierung des EGF-R belegen [50]

Diese Hypothese wird auch durch eine klinische Studie aus dem Jahr 2006 untermauert

[57] Hier wurde die Wirksamkeit von Gefitinib bei fortgeschrittenem inoperablen

HCCacutes an 31 Patienten untersucht Das Ergebnis war jedoch mit einem Ansprechen von

nur ca 3 ernuumlchternd sodass die Studie nicht fortgefuumlhrt wurde Allerdings findet

Diskussion

45

Gefitinib (IressaTM) neben Erlotinib (TarcevaTM) ua im Rahmen klinischer Studien

in der Therapie des Bronchialkarzinoms Anwendung

Zusammenfassung

46

5 Zusammenfassung

Die therapeutischen Moumlglichkeiten sind fuumlr das hepatozellulaumlre Karzinom bis heute sehr

begrenzt Tierexperimentelle Hepatokarzinogenesemodelle dienen dem besseren

Verstaumlndnis diverser pathophysiologischer metabolischer und molekulaer Prozesse

und zeigen neue gezielte antitumorigene Therapieansaumltze auf

Ein langjaumlhrig etabliertes Modell ist die hormoninduzierte Hepatokarzinogenese durch

Pankreasinseltransplantation Auch andere Modelle wie die intrahepatische Ovar- und

Schilddruumlsenfollikeltransplantation sowie chemische Hepatokarzinogenesemodelle (N-

Nitrosomorpholin) haben sich etabliert und wurden in parallelen Experimenten zu

meinem durchgefuumlhrt In allen Modellen entstanden Praumlneoplasien bzw

hyperproliferative Leberherde in der nichtzirrhotischen Rattenleber welche sich (auszliger

nach Schilddruumlsenfollikeltransplantation) zu hepatozellulaumlren Adenomen und spaumlter

auch Karzinomen weiterentwickelten

In dieser Studie wurden die Versuchstiere (Ratten) in 5 Haupt- und 5 Kontrollgruppen

unterteilt wobei die kuumlrzeste Beobachtungszeit bei 3 Wochen und die laumlngste bei 6

Monaten lag Die Dauer der Gefitinibapplikation wurde ebenfalls unterteilt in 2 Wochen

und 3 Monate Messparameter in diesem Experiment stellten Blutzucker Gewicht und

die Proliferationsaktivitaumlt der Herde dar Das Lebergewebe wurde histologisch

morphometrisch und immunhistochemisch untersucht

In der vorliegenden Arbeit wurde versucht die insulininduzierte Hepatokarzinogenese

mittels Gefitinib zu hemmen Dieses blockiert spezifisch die Tyrosinkinase des EGF-R

sodass es zu einer Unterbrechung der Signalkaskade kommt

In meiner Arbeit fand sich im Kurzzeitversuch eine deutlich geringere

Proliferationsaktivitaumlt innerhalb der Glykogenspeicherherde behandelter Tiere im

Vergleich zu nicht behandelten Tieren

Dies untermauert die Annahme dass TGF-α und der EGF-R eine wichtige Rolle in der

Entstehung praumlneoplastischer Herde und in der Hepatokarzinogenese spielen

In diesem Experiment konnte somit gezeigt werden dass Gefitinib einen Einfluss auf

die Initiation der Tumorgenese im Inseltransplantationsmodell der Ratten hat

Die Langzeitexperimente zeigten jedoch dass es zu keiner Beeinflussung der Promotion

und Progression der Hepatokarzinogenese kam Anzunehmen ist dass die EGF-R-

Zusammenfassung

47

Aktivierung nur einen Teil der aktivierten Signalkaskaden in der hormonell induzierten

Karzinogenese der Leber ausmacht

Literaturverzeichnis

48

6 Literaturverzeichnis

[1] Jemal A Bray F Center MM Ferlay J Ward E Forman D Global

Cancer Statistics CA- Cancer J Clin 2011 6169ndash90

[2] Gomaa AI Khan SA Toledano M B Waked I Taylor- Robinson S D

Hepatocellular carcinoma epidemiology risk factors and pathogenesis World J

Gastroenterol 2008 14 4300-4308

[3] Marrero J Kudo M Bronowicki J-P The Challenge of Prognosis and

Staging for Hepatocellular Carcinoma Oncologist 2010 15 23-33

[4] Llovet JM Bru C Bruix J Prognosis of hepatocellular carcinoma the

BCLC staging classification Semin Liver Dis 1999 19 329ndash38

[5] Llovet JM Ricci S Mazzaferro V Hilgard P Gane E Blanc JF de

oliveira AC Santoro A Raoul JL Forner A Schwartz M Porta C

Zeuzem S Bolondi L Greten TF Galle PR Seitz JF Borbath I

Haumlussinger D Giannaris T Shan M Moscovici M Voliotis D Bruix J

Sorafenib in advanced hepatocellular carcinoma N Engl J Med 2008 359 378-

90

[6] Wilhelm S Adnane L Newell P Villanueva A Llovet JM Lynch M

Preclinical overview of sorafenib a multikinase inhibitor that targets both Raf

and VEGF and PDGF receptor tyrosine kinase signaling Mol Cancer Ther 2008

73129-3140

[7] Bannasch P Preneoplastic lesions as end points in carcinogenicity testing II

Preneoplasia in various non- hepatic tissues Carcinogenesis 1986 7 849-852

[8] Aleem E Nehrbass D Klimek F Mayer D Bannasch P Upregulation

of the insulin receptor and type I insulin-like growth factor receptor are early

events in hepatocarcinogenesis Toxicol Pathol 2011 39524-43

Literaturverzeichnis

49

[9] Dombrowski F Mathieu C Evert M Hepatocellular Neoplasms Induced by

Low-NumberPancreatic Islet Transplants in Autoimmune Diabetic BBPfd Rats

Cancer Res 2006 1833-1843

[10] Ribback S Calvisi DF Cigliano A Sailer V Peters M Rausch J

Heidecke CD Birth M Dombrowski F Molecular and metabolic changes in

human liver clear cell foci resemble the alterations occurring in rat

hepatocarcinogenesis J Hepatol 2013 581147-56

[11] Morath C Schwenger J Schmidt J Zeier M Kombinierte Niere- Pankreas-

Transplantation Nephrologe 2007 2356ndash363

[12] Griffith RC Scharp D Hartmann B Ballinger W Lacy P A Morphologic

Study of Intrahepatic Portal-vein Islets Isografts Diabetes 1977 26 201-14

[13] Dombrowski F Lehringer-Polzin M Pfeifer U Hyperproliferative Liver

Acini after Intraportal Islet Transplantation in Streptozotocin-Induced Diabetic

Rats Laboratory Invest 1994 71 688-699

[14] Dombrowski F Bannasch P Pfeifer U Hepatocellular Neoplasms Induced

by Low- Number Pancreatic Islet Transplants in Streptozotocin Diabetic Rats

Am J Pathol 1997 150 1071-1087

[15] Dombrowski F Klingmuumlller D Pfeifer U Insulinomas Derived from

Hyperplastic Intra-Hepatic Islet Transplants Am J Pathol 1998 152 1025-

1038

[16] Dombrowski F Peifer U Hyperprolferative State of Liver Acini and

Pancreatic Islets after Intraportal Transplantation of Small Mass of Islets of

Langerhans in Streptozotocin induced Diabetic Rats Exp Clin Endocrinol 1995

103 112-117

Literaturverzeichnis

50

[17] De Paepe M Keymeulen B Pipeleers D Kloumlppel G Proliferation and

Hypertrophy of Liver Cells Surrounding Islet Grafts in Diabetic Recipient Rats

Hepatology 1995 21 1114-1153

[18] Dombrowski F Filsinger E Bannasch P Pfeifer U Altered Liver Acini

Induced in Diabetic Rats by Portal Vein Islet Isografts Resemble

Preneoplstic Hepatic Foci in Their Enzymic Pattern Am J Pathol 1996 148

1249-56

[19] Dragan Y P Sargent L Xu Y-D Xu Y-H H C Pitot HC The

Initiation-Promotion-Progression Model of Rat Hepatocarcinogenesis Exp Biol

Med (Maywood) 1993 20216-24

[20] Buumlrger C Inhibition der Signaltransduktion des epidermalen

Wachstumsfaktorrezeptors (EGF-Rezeptor) durch Peptid-Aptamere unv Diss

Universitaumlt Frankfurt aM 2002

[21 ] Fausto N Liver regeneration J Hepatol 2000 3219-31

[22] Michalopoulos GK DeFrances MC Liver regeneration Science 1997

27660-66

[23] Morimitsu Y Hsia CC Kojiro M Tabor E Nodules of less-differentiated

tumor within or adjacent to hepatocellular carcinoma relative expression of

transforming growth factor-alpha and its receptor in the different areas of tumor

Hum Pathol 1995 261126-1132

[24] Nalesnik MA Lee RG Carr BI Transforming growth factor alpha (TGFalpha)

in hepatocellular carcinomas and adjacent hepatic parenchyma Hum Pathol

1998 29228-234

[25] Harada K Shiota G Kawasaki H Transforming growth factor-alpha and

epidermal growth factor receptor in chronic liver disease and hepatocellular

carcinoma Liver 1999 19318-325

Literaturverzeichnis

51

[26] Chung YH Kim JA Song BC Lee GC Koh MS Lee YS et al

Expression of transforming growth factor-alpha mRNA in livers of patients with

chronic viral hepatitis and hepatocellular carcinoma Cancer 2000 89977-982

[27] Bekaii-Saab T Williams N Plass C Calero M Eng C A novel mutation

in the tyrosine kinase domain of ErB2 in hepatocellular carcinoma BMC

Cancer 2006 278-282

[28] Lee G Merlino G Fausto N Development of liver tumors in transforming

growth factor alpha transgenic mice Cancer Res 1992 19 5162-1570

[29] Hufnagl K Parzefall W Marian B Kaumlfer M Bukowska K Schulte-

Hermann R Grasl-Kraupp B Role of transforming growth factor alspha and

prostaglandines in preferential growth of preneopastic rat hepatocytes

Carcinogenesis 2001 8 1247-1256

[30] Carpenter G Cohen S Epidermal growth factor Annu Rev Biochem 1979

193-216

[31] Hanahan D Weinberg R The hallmarks of cancer Cell 2000 100 57-

70

[32] Fedi S Tola E Moeumlnne-Loccoz Y Dowling DN Smith LM Ogara F

Evidence for signalling between the phytopathogenic fungus Pythium ultimum

and Pseudomonas fluorescens F113 P ultimum represses the expression of

genes in P fluorescens F113 resulting in altered ecological fitness Appl

Environ Microbiol 1997 63 4261-4266

[33] Slamon D Clark G Wong S Levin W Ullrich A McGuire W Science

1987 235 177-182

[34] Khalil M Grandis J Shin D Expert Review of Anticancer Therapy 2003 3

367-380

Literaturverzeichnis

52

[ 35] Krejsa C Rogge M Sadee W Protein therapeutics new applications for

pharmacogenetics Nature Reviews Drug Discovery 2006 5 507-521

[36] Barker A Gibson K Grundy W Godfrey A Barlow J Healy M

Woodburn J Ashton S Curry B Scarlett L Henthorn L Richards L

Studies leading to the identification of ZD1839 (IRESSA) an orally active

selective epidermal growth factor receptor tyrosine kinase inhibitor targeted to

the treatment of cancer Bioorg Med Chem Lett 2001 14 1911-1914

[37] Shchemelinin I Sefc L Necas E Protein kinase inhibitors Folia Biol

(Praha) 2006 4 137-148

[38] Wakeling A Guy S Woodburn J Ashton S Curry B Barker A Gibson

K ZD1839 (IRESSA) an orally active inhibitor of epidermal growth factor

signalling with potential for cancer therapy Cancer Res 2002 20 5749-5754

[39] Blackhall F Ranson M Thatcher N Where next for gefitinib in patients with

lung cancer Lancet Oncol 2006 6 499-507

[40] Birnbaum A Ready N Gefitinib therapy for non-small cell lung cancer

Curr Treat Options Oncol 2005 675-81

[41] Schiffer E Housset C Cacheux W Wendum D Desbois-Mouthon C

Rey C Clergue F Poupon R Barbu V Rosmorduc O Gefitinib an EGFR

inhibitor prevents hepatocellular carcinoma development in the rat liver with

cirrhosis Hepatology 2005 41307-14

[42] Brehmer D Greff Z Godl K Blencke S Kurtenbach A Weber M

Muumlller S Klebl B Cotten M Keacuteri G Wissing J Daub H Cellular

Targets of Gefitinib Cancer Res 2005 65 379

[43] Klotz L Hacker HJ Klingmuumlller D Bannasch P Pfeifer U Dombrowski

F Hepatocellular alterations after intraportal transplantation of ovarian tissue in

ovariectomized rats Am J Pathol 2000 1561613-26

Literaturverzeichnis

53

[44] Dombrowski F Klotz L Hacker HJ Li Y Klingmuumlller D Brix K

Herzog V Bannasch P Hyperproliferative hepatocellular alterations after

intraportal transplantation of thyroid follicles Am J Pathol 2000 15699-113

[45] Weibel E Staubli W Gnagi H Hess F Correlated morphometric and

biochemical studies on the liver cell I Morphometric model stereologic

methods and normal morphometric data for rat liver J Cell Biol1969 4268ndash

91

[46] Strumberg D Clark J Awada A Moore M Richly H Hindlisz A Hirte

H Eder J Lenz H Schwartz B Safety pharmacokinetics and preliminary

antitumor activity of sorafenib a review of four phase I trials in patients with

advanced refractory solid tumors Oncologist 2007 4 426-437

[47] Mendelsohn J Baselga J The EGF receptor family as targets for cancer

therapy Oncogene 2000 56 6550-6565

[48] Li B Chang C Yuan M McKenna W Shu H Resistance to small

molecule inhibitors of epidermal growth factor receptor in malignant gliomas

Cancer Res 2003 21 7443ndash7450

[49] Kosaka T Yatabe Y Endoh H Yoshida K Hida T Tsuboi M Tada H

Kuwano H Mitsudomi T Analysis of epidermal growth factor receptor gene

mutation in patients with non-small cell lung cancer and acquired resistance to

gefitinib Clin Cancer Res 2006 19 5764ndash5769

[50] Huether A Hopfner M Sutter A Baradari V Schuppan D Scheruumlbl

H Signaling pathways involved in the inhibition of epidermal growth factor

receptor by erlotinib in hepatocellular cancer World J Gastroenterol 2006

32 5160ndash5167

[51] Giglia J Antonia S Berk L Bruno S Dessureault S Finkelstein

S Systemic therapy for advanced hepatocellular carcinoma past present and

future Cancer Control 2010 1 120ndash129

Literaturverzeichnis

54

[52] Bannasch P Pathogenesis of hepatocellular carcinoma sequential cellular

molecular and metabolic changes Prog Liver Dis 1996 14161ndash97

[53] Beisbarth H Fekl W Pathophysiology of post-aggression metabolism

Zentralbl Chir 1989 1141045-58

[54] Packungsbeilage Iressa (Hersteller AstraZeneca UK Limited Macclesfield

Cheshire SK10 2NA Vereinigtes Koumlnigreich)

[55] Ribback S Sailer V Boumlhning E Guumlnther J Merz J Steinmuumlller F

Evert M Calvisi DC Der Tyrosinkinasehemmer Gefitinib reduziert die

Tumorentstehung im chemischen jedoch in hormonell induzierten

Hepatokarzinogenese-Modellen Z Gastroenterol 2013 5130 (abstract)

[56] Dombowski F Sailer V Inhibition des Epidermal Growth Factor

Rezeptors in chemisch induzierten praumlneoplastischen Leberherden und

hepatozellulaumlren Karzinomen der Ratte 2010

[57] OrsquoDwyer P J Giantonio BJ Levy DE Kauh JS Fitzgerald B Benson

AB Gefitinib in advanced unresectable hepatocellular carcinoma Results from

the Eastern Cooperative Oncology Grouprsquos Study E1203 Journal of Clinical

2006 414

Tabellenanhang

55

7 Tabellenanhang

Tab 7-1 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Hauptgruppen 1-5

HG1 HG2 HG3 HG4 HG5

Tier 1 234 212 70 304 315

Tier 2 216 282 317 249 324

Tier 3 142 221 184 332 226

Tier 4 306 245 304 287 323

Tier 5 302 205 288 293 273

Tier 6 167 210 306 278 193

Tier 7 291 185 332 271 198

Tier 8 189 215 245 249 201

Tier 9 314 65 234 260

Tier 10 199 268 232

Tier 11 252 291 270

Tier 12 229 169

Tier 13 246

MW 23088 23075 23456 26700 25591

SEM 0795 1070 3487 1108 1505

Test nsa ns

b nsc ns

d

Test lt0001e lt0001

f 0001g lt0001

h lt0001i

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabellenanhang

56

Tab 7-2 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Kontrollgruppen

1-5

KG1 KG2 KG3 KG4 KG5

Tier 1 51 51 47 47 47

Tier 2 47 48 44 48 43

Tier 3 53 48 42 43 43

Tier 4 48 51 61 74 47

Tier 5 57 87 47 44 41

Tier 6 54 47 50 46 40

Tier 7 51 68 51 45 47

Tier 8 52 92 56 49 46

Tier 9 63 63 51 44 47

Tier 10 77 77 48 43 48

Tier 11 50

MW 5530 6320 4973 4830 4490

SEM 0281 0541 0160 0293 0091

Test nsa ns

b nsc 0019

d

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Tabellenanhang

57

Tab 7-3 Gewichtsentwicklung der Hauptgruppen 1-5

HG1 HG2 HG3 HG4 HG5

Tier 1 0938 1045 0841 0942 1057

Tier 2 1092 0938 0870 0894 0950

Tier 3 1075 1070 1435 1077 0967

Tier 4 1089 1039 0696 0960 1004

Tier 5 0988 0984 0693 0763 0958

Tier 6 1187 0949 1004 1041 1033

Tier 7 1044 0988 1220 0874 1306

Tier 8 1039 0964 0984 0949 1016

Tier 9 1038 1221 0957 1209

Tier 10 1063 1039 0935 0946

Tier 11 1020 1934 1192 1030

Tier 12 1007 1266 0770

Tier 13 1063 0618

Tier 14 0935

MW 1056 1009 1081 0984 0983

SEM 0009 0004 0033 0010 0012

Test nsa ns

b nsc ns

d

lt0001e 0001

f lt0001g lt0001

h lt0001i

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabellenanhang

58

Tab 7-4 Gewichtsentwicklung der Kontrollgruppen 1-5

KG1 KG2 KG3 KG4 KG5

Tier 1 1308 1311 2255 1836 1717

Tier 2 1397 1269 1408 1872 1672

Tier 3 1332 1318 1471 1134 1598

Tier 4 1285 1225 1642 1206 1621

Tier 5 1331 1189 1828 1512 1896

Tier 6 1341 1203 1946 1339 1746

Tier 7 1361 0981 1788 1326 1589

Tier 8 1290 1105 1806 1411 1856

Tier 9 1109 1090 1560 1380 1389

Tier 10 1128 1094 1526 1432 1406

Tier 11 1537

MW 1288 1179 1706 1445 1649

SEM 0010 0011 0023 0024 0017

Test 0029a 0025

b 0043c ns

d

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Tabellenanhang

59

Tab 6-5Nebenwirkungen von Gefitinib [47]

Nebenwirkungen nach Systemorganklassen und Haumlufigkeit Stoffwechsel- und Ernaumlhrungsstoumlrungen Sehr haumlufig Anorexie leicht oder

mittelschwer (CTC-Grad 1 oder 2)

Augenerkrankungen Haumlufig Konjunktivitis Blepharitis und

trockene Augen hauptsaumlchlich

leicht (CTC-Grad 1) Gelegentlich Hornhauterosion reversibel und

manchmal verbunden mit

anormalem Wimpernwachstum Keratitis (012 )

Gefaumlszligerkrankungen Haumlufig Haumlmorrhagie wie Nasenbluten

und Haumlmaturie Erkrankungen der Atemwege des Brustraums und Mediastinums

Haumlufig Interstitielle Lungenerkrankung (13 ) oft schwer (CTC-Grad 3-4) uumlber Todesfaumllle wurde

berichtet Erkrankungen des Gastrointestinaltrakts Sehr haumlufig Durchfall hauptsaumlchlich leicht

oder mittelschwer (CTC-Grad 1

oder 2)

Erbrechen hauptsaumlchlich leicht

oder mittelschwer (CTC-Grad 1

oder 2)

Uumlbelkeit hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Stomatitis hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Haumlufig Dehydratation als Folge von

Durchfall Uumlbelkeit Erbrechen

oder Appetitlosigkeit

Mundtrockenheit hauptsaumlchlich

leicht (CTC-Grad 1)

Gelegentlich Pankreatitis gastrointestinale Perforation

Leber- und Gallenerkrankungen Sehr haumlufig Erhoumlhungen der

Alaninaminotransferase

hauptsaumlchlich leicht bis

mittelschwer Haumlufig Erhoumlhungen der

Aspartataminotransferase

hauptsaumlchlich leicht bis

mittelschwer Erhoumlhungen des

Gesamtbilirubins hauptsaumlchlich

leicht bis mittelschwer

Gelegentlich Hepatitis

Tabellenanhang

60

Erkrankungen der Haut und des Unterhautzellgewebes

Sehr haumlufig Hautreaktionen hauptsaumlchlich

leicht bis mittelschwer (CTC-Grad 1 oder 2) pustuloumlser Ausschlag manchmal juckend mit trockener Haut einschlieszliglich Hautfissuren erythematoumls

Haumlufig Nagelstoumlrungen Alopezie

Gelegentlich Allergische Reaktionen unter

anderem Angiooumldem und

Urtikaria Selten Bulloumlse Reaktionen

einschlieszliglich toxisch epidermaler Nekrolyse Stevens-Johnson-Syndrom und Erythema multiforme Kutane Vaskulitis

Erkrankungen der Nieren und Harnwege Haumlufig Asymptomatische Erhoumlhung der Kreatininwerte im Blut Proteinurie Zystitis

Selten Haumlmorrhagische Zystitis Allgemeine Erkrankungen und Beschwerden am Verabreichungsort

Sehr haumlufig Asthenie hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Haumlufig Pyrexie Die Haumlufigkeit von UAWs die mit abnormalen Aumlnderungen eines Laborwerts

zusammenhaumlngen wurde auf Basis der Patienten ermittelt bei denen sich der

entsprechende Laborwert mindestens um 2 oder mehr CTC-Grade (bezogen auf den

basalen Laborwert) geaumlndert hat

Dieses Ereignis kann zusammen mit anderen Formen von

Dehydratisierungserscheinungen auftreten (hauptsaumlchlich Hautreaktionen) die bei

IRESSA beobachtet wurden

Die Gesamthaumlufigkeit der unerwuumlnschten Ereignisse mit allergischen Reaktionen

betrug nach der zusammengefassten Analyse der ISEL- INTEREST- und

IPASS-Studien 15 (36 Patienten) Vierzehn der 36 Patienten wurden aus der

gemeldeten Haumlufigkeit ausgeschlossen da es in den Meldungen Hinweise auf

eine nicht-allergische Aumltiologie gab oder darauf dass die allergische Reaktion

die Folge einer Therapie mit einem anderen Arzneimittel war

Dies schlieszligt einzelne Berichte von Leberversagen ein das in einigen Faumlllen

toumldlich verlief

Abkuumlrzungsverzeichnis

61

8 Abkuumlrzungsverzeichnis

microl Mikroliter

Abb Abbildung

ABC avidin-biotin-complex

AKT aktivierte Protein Kinase B

ATP Adenosintriphosphat

BCLC Bacelona Liver Cancer Clinic

BrdU Bromodesoxyuridin

bzw beziehungsweise

CCF clear cell foci

CIS China integrated score

cm Zentimeter

d der

DAB 33-Diaminobenzidin

dh das heiszligt

DNA Desoxyribonucleic acid

EGF Epidermal Growth Factor

EGF-R EGF-Rezeptor

Fa Firma

FAH foci of altered hepatocytes

g Gramm

GSF glycogen storing foci

h Stunde

HCA Hepatozellulaumlres Adenom

HCC Hepatozellulaumlres Karzinom

HE Haumlmatoxylin- Eosin- Faumlrbung

HG Hauptgruppe

HPLC high performance liquid chromatographie

IGF-1R Insulin-Like Growth Factor Receptor 1

GLUT Glukosetransporter

JAK Januskinase

kg Kilogramm

Abkuumlrzungsverzeichnis

62

KG Kontrollgruppe

MAPK mitogen activated protein kinase

mg Milligramm

ml Milliliter

mm Millimeter

mTOR mechanistic Target of Rapamycin

MW Mittelwert

NaCl Natriumchlorid

NaHCO3 Natriumhydrogencarbonat

NNM N- Nitrosomorpholin

ns nicht signifikant

PAS Periodic acid-Schiff reaction

PDGF-R-β Platet Derived Growth Factor-Rezeptor-β

PEI Perkutane Ethanol- Instillation

PI3K Phosphoinositide 3- Kinase

PST Performance- Status

RAF-Kinase Ras-activated factor-Kinase

Ras Rat sarcoma

RFA Radiofrequenzablation

RNA Ribunuclied acid

SEM Standard error of the mean

STAT Signal Transducers and Activators of Transcription

TACE transarterielle Chemoembolisation

TGF-α Transforming Growth Factor alpha

TRIS Tris(hydroxymethyl)-aminomethan

ua unter anderem

UAW Unerwuumlnschte Arzneimittelwirkung

VEGF-R Vascular Endothelial Growth factor-Rezeptor

vgl vergleiche

zB zum Beispiel

Danksagung

63

9 Danksagung

Besonderer Dank gilt Herrn Professor Dr med F Dombrowski fuumlr die Uumlberlassung

des Themas und die Moumlglichkeit diese Arbeit an seinem Institut durchzufuumlhren Mit

seiner Unterstuumltzung war es moumlglich ein Gerhard- Domagk- Stipendium der Ernst-

Moritz- Arndt- Universitaumlt zu erhalten An dieser Stelle moumlchte ich mich auch

rechtherzlich bei der Stipendienvergabekommission bedanken Meinen Doktoranden-

Kollegen moumlchte ich fuumlr die Bereitschaft danken jederzeit bei der Versorgung der

Ratten und Mithilfe bei den experimentellen Versuchen zur Verfuumlgung zu stehen Der

Tierpflegerin Frau Zimak sowie den medizinisch-technischen Assistenten des Instituts

danke ich fuumlr die Versorgung der Tiere und die Anfertigung der histologischen und

immunhistochemischen Schnitte Nicht zuletzt danke ich Frau Dr F Steinmuumlller und

Frau Dr S Ribback fuumlr die Betreuung und kritische Auseinandersetzung mit meiner

Doktorarbeit

Page 20: Die Inhibition von TGF-a bei der Hepatokarzinogenese nach ... · RFA und transarterielle (Chemo-)Embolisation= TAE/ TACE) zur Verfügung. Da die Diagnose jedoch häufig erst in einem

Material und Methode

20

Nach Abklemmen der zufuumlhrenden Gefaumlszlige wurde der Mittellappen der Leber abgesetzt

und in einen linken und rechten Anteil getrennt Beide Mittellappenstuumlcke wurden in

2mm breite Stuumlcke geschnitten auf entsprechend gekennzeichnetes Filterpapier

gegeben und uumlber Methylbutan in fluumlssigem Stickstoff kryokonserviert Die rechte

Niere wurde nach dem Abklemmen der zufuumlhrenden Gefaumlszlige halbiert und ebenfalls in

Methylbutan eingefroren Die Lagerung der beiden Gewebe erfolgte bei -80⁰C

Im Anschluss wurde die Spuumllloumlsung durch eine Fixierloumlsung (3 Paraformaldehyd

05 Glutaraldehyd 4 Dextran) ersetzt Nach etwa 5 Minuten war eine gleichmaumlszligige

Perfusionsfixation erreicht sodass auch das restliche Lebergewebe sowie Schilddruumlse

linke Niere ein etwa 2cm langes Duumlnndarmsegment Gehirn und Hypophyse in Nachfix

(3 Paraformaldehyd) aufbewahrt werden konnte Herz Lunge Pankreas Milz und

Hoden wurden in 4igem Formaldehyd konserviert Der Zuschnitt der entnommenen

Organe erfolgte nach einer weiteren mindestens 24 stuumlndigen Fixierung Die gewonnene

Organe in einer aufsteigenden Alkoholreihe entwaumlssert und dann in Paraffin eingebettet

Von den Paraffinbloumlcken wurden 1-2microm dicke Serien der Lebern gefertigt

27 Morphologische Untersuchungen

Die transplantierten Pankreasinseln konnten mikroskopisch vom umgebenen

Lebergewebe sehr gut abgegrenzt werden Wie auch schon in der Abbildung 1

beschrieben fanden wir die Inseln innerhalb kleiner Pfortaderaumlste in der Mitte eines

Leberazinus (siehe auch Abb 9 A) Neben den Standardfaumlrbungen Haumlmatoxylin und

Eosin und der Periodsaumlure- Schiff- Reaktion wurden zusaumltzliche immunhistochemische

Reaktionen durchgefuumlhrt

Material und Methode

21

271 Protokolle der Immunhistochemie (BrdU)

- Paraffinschnitte 2microm Trocknung uumlber Nacht bei 60 Grad

- Antikoumlrper BrdU verduumlnnt mit Antikoumlrper- Verduumlnnungsloumlsung Fa Leica

(REFAR9352) HPLC minimum 99HPLC Sigma

ABC-Methode

1 Kochen des entparaffinierten Schnittes in Citratpuffer (Merck Darmstadt) (pH6)

im Schnellkochtopf uumlber 45 Minuten

2 Andauung durch 01ige Protease (Sigma Hamburg) 10 Minuten 37degC

3 Waschung mit TRIS-Puffer (Merck Darmstadt)

4 Kochen des Schnittes bei 70degC fuumlr 60 Minuten in 95igem Formamid (Roth

Karlsruhe)

5 Waschung mit TRIS-Puffer

6 Inkubation in 3iger Wasserstoffperoxidloumlsung (DAKO Hamburg) 30

Minuten

7 Inkubation in 20iger Schweinenormalserum (DAKO Hamburg) verduumlnnt mit

TRIS-Puffer

8 Inkubation mit dem gegen BrdU gerichteten Primaumlrantikoumlrper (150 Verduumlnnung

mit Antibody-Diluent beides DAKO Hamburg) uumlber Nacht

9 Weiterbehandlung mit LSAB+ Kits (DAKO Hamburg)

10 Waschung mit TRIS-Puffer

11 Inkubation mit biotinylierten Sekundaumlrantikoumlrpern (biotinylierter antiMaus IgG

DAKO LSAB+ Kit Peroxydase)

12 Waschung mit TRIS-Puffer

13 Zugabe von Streptavidin Peroxydase fuumlr 30 Minuten

14 Waschung mit TRIS-Puffer

15 Inkubation mit dem Farbstoff 10 Minuten

16 Unterbrechung der Reaktion durch vorsichtige Spuumllung mit Aqua destillata

17 PAS- bzw HE-Faumlrbung

18 Eindeckung (mit Roti Histokit Fa Rote)

Material und Methode

22

272 Protokolle der Immunhistochemie (TGF-α)

- Paraffinschnitte 2microm Trocknung uumlber Nacht bei 60 Grad

- Antikoumlrper TGFa Fa Calbiochem Konzentration 1100 verduumlnnt mit

Antikoumlrper-Verduumlnnungsloumlsung Fa Leica (REFAR9352)

Bearbeitung

1 Entparaffinierung uumlber Automaten mit Bond Dewax Solution (REF 35606)

2 Hitzevorbehandlung im Automaten pH 60

3 Peroxidase Blocking (im Nachweissystem REF DS9800) bdquoPolymer Refine

DABldquo dFaLeica) fuumlr 10 Minuten

4 Inkubation mit Primaumlr-AK fuumlr 60 Minuten

5 Post Primary (im Nachweissystem dFaLeica) fuumlr 10min

6 Polymer (Nachweissystem) 30 Minuten

7 DAB (33-Diaminobenzidin) Nachweissystem 20 Minuten

8 Gegenfaumlrbung mit Haumlmalaun (Nachweissystem) 8 min

9 Entwaumlssern in aufsteigender Alkoholreihe gefolgt von Xylol

10 Eindecken mit Roti-Histokit (FaRoth)

Material und Methode

23

273 Protokolle der Immunhistochemie (EGF-R)

- Paraffinschnitte 2microm Trocknung uumlber Nacht bei 60 Grad

- Antikoumlrper EGFR Fa Leica Konzentration 150 verduumlnnt mit Antikoumlrper-

Verduumlnnungsloumlsung Fa Leica (REFAR9352)

Bearbeitung

1 Bearbeitung im Vollautomat der Fa Leica bdquoBOND Max

2 Entparaffinierung uumlber Automaten mit Bond Dewax Solution (REF 35606)

3 Hitzevorbehandlung im Automaten pH 90

4 Peroxidase Blocking (im Nachweissystem REF DS9800) bdquoPolymer Refine

DABldquo d Fa Leica) fuumlr 10 Minuten

5 Inkubation mit Primaumlr-AK fuumlr 60 Minuten

6 Post Primary (im Nachweissystem d Fa Leica) fuumlr 10 Minuten

7 Polymer (Nachweissystem) 30 Minuten

8 DAB (33-Diaminobenzidin) Nachweissystem 20 Minuten

9 Gegenfaumlrbung mit Haumlmalaun (Nachweissystem) 8 min

10 Entwaumlssern in aufsteigender Alkoholreihe gefolgt von Xylol

11 Eindecken mit Roti-Histokit (Fa Roth)

Material und Methode

24

274 Protokolle der Immunhistochemie (Insulin)

- Paraffinschnitte 2microm Trocknung uumlber Nacht bei 60 Grad

- Antikoumlrper Insulin (Fa Leica Menarini Konzentration 1300 verduumlnnt mit

Antikoumlrper- Verduumlnnungsloumlsung Fa Leica (REFAR9352)

- Vollautomat der Fa Leica bdquoBOND Maxldquo

Bearbeitung

1 Entparaffinierung uumlber Automaten mit Bond Dewax Solution (REF 35606)

2 Peroxidase Blocking (im Nachweissystem REF DS9800) bdquoPolymer Refine

DABldquo d Fa Leica) fuumlr 5 min

3 Inkubation mit Primaumlr-AK fuumlr 18 Minuten

4 Post Primary (im Nachweissystem dFaLeica) fuumlr 7 Minuten

5 Polymer (Nachweissystem) 8 min

6 DAB (33-Diaminobenzidin) Nachweissystem 7 Minuten

7 Gegenfaumlrbung mit Haumlmalaun (Nachweissystem) 2 Minuten

8 Entwaumlssern in aufsteigender Alkoholreihe gefolgt von Xylol

9 Eindecken mit Roti-Histokit (Fa Roth)

Material und Methode

25

28 Proliferationsaktivitaumlt

Die morphometrische Auszaumlhlung der Proliferationsaktivitaumlt erfolgte mit dem

Mikroskop (Nikon ECLIPSE Ni) einer Kamera (Nikon digital sight ds-2Mv) dem

Softwareprogramm (Nis- Elements imaging software BR) und einem Gitternetz

(Methode nach Weibel) [45]

Mit Hilfe des BrdU- Labeling-Index (BrdU-LI) konnte die Proliferationsaktivitaumlt der

verschiedenen Versuchsgruppen verglichen werden da dieser den Anteil BrdU-

positiver Hepatozytenkerne in Prozent angibt (vergleiche Abb 8) Er wurde bei den

Tieren der Hauptgruppen 1-5 sowie der Kontrollgruppen 1-5 die uumlber 7 Tage BrdU

uumlber eine osmotische Pumpe (Fa Alzet Modell 2ML1) erhielten bestimmt Gezaumlhlt

wurden die Hepatozytenkerne in den praumlneoplastischen Herden (nur Versuchsgruppen)

und im Normalgewebe (je 2000 Hepatozytenkerne pro Tier der Versuchs- und

Kontrollgruppen)

29 Statistische Auswertung

Die Haupt- und Kontrollgruppen wurden hinsichtlich der Gewichtsentwicklung und

Blutzuckerwerte verglichen Zudem erfolgte ein intraindividueller Vergleich (gepaart)

der Proliferationsaktiviaumlt der Herde und des Normalgewebes in den Hauptgruppen und

der interindividuelle Vergleich (ungepaart) mit dem Normalgewebe der

Kontrollgruppen Es wurde jeweils der Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test (Microsoft

Excel 2003 Redmond USA) verwendet Unterschiede wurden als signifikant

akzeptiert falls die Irrtumswahrscheinlichkeit p unter 005 lag

Ergebnisse

26

3 Ergebnisse

31 Gewichtsentwicklung

In allen Hauptgruppen konnte nach der Transplantation eine Gewichtsreduktion

nachgewiesen werden Im Durchschnitt kam es zu einer initialen Abnahme von 172

Im Verlauf kam es zu einer Erholung der Tiere mit einer Gewichtszunahme um

durchschnittlich 042 Die Hauptgruppen 1 (3 Wochen) und 3 (6 Monate) jeweils

ohne Gefitinib zeigten dies am deutlichsten (49 Gewichtsabnahme innerhalb einer

Woche nach Transplantation) Die Hauptgruppe 1 gewann danach das 106fache und die

Hauptgruppe 3 das 108fache an Gewicht Statistisch signifikante Unterschiede lieszligen

sich zwischen den jeweiligen Haupt- und Kontrollgruppen feststellen (Tab 2 und

Abb5) Hier sahen wir bei den transplantierten diabetischen Tieren der Hauptgruppen

insgesamt einen kleineren Gewichtszuwachs als bei den Kontrolltieren

In den Kontrollgruppen hingegen konnte man eine stete Gewichtszunahme beobachten

(Tab 3 und Abb 6) Durchschnittlich kam es zu einem Gewichtszuwachs bis zum

15fachen Die Unterschiede zwischen den Kontrollgruppen 1 (3 Wochen) und 2 (3

Wochen 2 Wochen Gefitinib) zeigte einen statistisch signifikanten Unterschied Im

Durchschnitt nahm die Kontrollgruppe 1 das 129fache und die Kontrollgruppe 2 das

118fache zu

Einen signifikanten Unterschied konnten wir ebenfalls in den Gruppen 3 (6 Monate)

und 4 (6 Monate 2 Wochen Gefitinib) sowie 4 (6 Monate 2 Wochen Gefitinib) und 5

(6Monate 3 Monate Gefitinib) beobachten In der Kontrollgruppe 3 verzeichneten wir

den groumlszligten Gewichtszuwachs (171fache) Die Kontrollgruppe 4 (145fache) nahm

weniger zu als die Kontrollgruppe 5 (165fache) zu

Ergebnisse

27

Tabelle 2 Gewichtsentwicklung der Hauptgruppen 1-5

HG1 (n=8) HG2 (n=12) HG3 (n=11) HG4 (n=13) HG5 (n=14)

MW 1056 1009 1081 0984 0983

SEM 0009 0004 0033 0010 0012

Test nsa ns

b ns

c ns

d

lt 0001e 0001

f lt 0001

g lt 0001

h lt 0001

i

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM Standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (plt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabelle 3 Gewichtsentwicklung der Kontrollgruppen 1-5

KG1 (n=10) KG2 (n=10) KG3 (n=11) KG4 (n=10) KG5 (n=10)

MW 1288 1179 1706 1445 1649

SEM 0010 0011 0023 0024 0017

Test 0029a 0025

b 0043

c ns

d

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM Standard error of the mean ns nicht signifikant KG Kontrollgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (plt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Ergebnisse

28

Startpunkte Gefitinibgabe

Abbildung 5 Gewichtsentwicklung der Hauptgruppen

In den Hauptgruppen verzeichneten wir eine voruumlbergehende Gewichtsabnahme nach der

Transplantation Nach Erholung konnten wir eine leichte Gewichtszunahme beobachten

Startpunkte Gefitinibgabe

Abbildung 6 Gewichtsentwicklung der Kontrollgruppen

In den Kontrollgruppen konnten wir eine stete Gewichtszunahme verzeichnen (ca das 15-fache vom

Startgewicht)

Ergebnisse

29

32 Blutglukosedaten

Nach erfolgreicher Streptozotocingabe stiegen die Blutglukosewerte aller

Hauptgruppentiere auf Werte uumlber 167 mmolL bzw 300mgL In allen Gruppen lagen

die Durchschnittswerte post transplantationem zwischen 160 mmolL und 276mmolL

waumlhrend des gesamten Versuches Am Toumltungstag lag der Blutzucker durchschnittlich

bei 243mmolL Der nach der Transplantation nachgewiesene Blutglukoseabfall war in

allen Hauptgruppen zu verzeichnen (im Durchschnitt 123) Im Verlauf stiegen die

Werte konsekutiv wieder an Signifikante Unterschiede gab es nicht Verglichen mit den

normoglykaumlmen Kontrollgruppen war ein signifikanter Unterschied zu den

Hauptgruppentieren auf Grund der diabetischen Stoffwechsellage zu ermitteln (Tab 4

Abb 7)

In den Kontrollgruppen lag der Durchschnittswert aller Blutglukosewerte bei

54mmolL (plusmn 09mmolL) Blutzuckerschwankungen als Folge der Gefitinibgabe

konnten nicht nachgewiesen werden Ein signifikanter Unterschied ergab sich zwischen

den Kontrollgruppen 3 (6 Monate) welche einen Blutzuckerwert um 497mmoll hatten

und 5 (6 Monate 3 Monate Gefitinib) welchen einen Blutzuckerwert um 449mmoll

hatten (Tab 5 Abb 8)

Tabelle 4 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Hauptgruppen 1-5

HG1 (n=8) HG2 (n=12) HG3 (n=11) HG4 (n=13) HG5 (n=14)

MW 23088 23075 23456 26700 25591

SEM 0795 1070 3487 1108 1505

Test nsa ns

b ns

c ns

d

Test lt0001e lt0001

f 0001

g lt0001

h lt0001

i

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM Standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

Ergebnisse

30

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabelle 5 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Kontrollgruppen 1-5

KG1 (n=10) KG2 (n=10) KG3 (n=11) KG4 (n=10) KG5(n=10)

MW 5530 6320 4973 4830 4490

SEM 0281 0541 0160 0293 0091

Test nsa ns

b ns

c 0019

d

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM Standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Ergebnisse

31

Startpunkte Gefitinibgabe

Abbildung 7 Blutglukoseentwicklung der Hauptgruppen

Post transplantationem kam es in allen Gruppen zu einem Blutglukoseabfall Im Verlauf stiegen die

Werte konsekutiv wieder an

Startpunkte Gefitinibgabe

Abbildung 8 Blutglukoseentwicklung der Kontrollgruppen

Die Blutglukosewerte der nicht transplantierten Tiere lagen im Durchschnitt bei 54mmolL (plusmn

09mmolL) Blutzuckerschwankungen als Folge der Gefitinibgabe konnten nicht nachgewiesen werden

Ergebnisse

32

33 Praumlneoplastische Leberherde

Nach erfolgreicher Transplantation der Pankreasinseln entstanden bei allen

Hauptgruppen im Abstromgebiet der Inseln klarzellige Veraumlnderungen der Hepatozyten

in den Azinuszonen 1 und 2 (s Abb 9) Diese Foci of alterated hepatocytes zeigten wie

in den vorangegangenen Experimenten eine vermehrte Glykogenspeicherung welche

mit Hilfe der PAS- Reaktion verdeutlicht werden kann (s Abb 10) Des weiteren fand

sich in den Glykogenspeicherherden eine Uumlberexpression des EGF-R und von TGFα im

Vergleich zum extrafokalen Lebergewebe (Abb 13 und 14)

34 Proliferationsaktivitaumlt

Die Proliferationsaktivitaumlt der einzelnen Gruppen wurde anhand des BrdU-Labeling-

Index bestimmt Ein Vergleich der Indices erfolgte intra- und interindividuell (Tabellen

6 bis 8) Die Proliferation betrug im Normalgewebe der Hauptgruppe 1 (3 Wochen) im

Durchschnitt 35 plusmn 0764 In der Hauptgruppe 2 (3 Wochen 2 Wochen Gefitinib) war

sie deutlich geringer und lag bei 125 plusmn 0256

Die Proliferationsaktivitaumlt in den praumlneoplastischen Herden wurde nach 2 Wochen

Gefitinibgabe halbiert (HG 1 vs HG2 107 plusmn 0996 vs 57 plusmn 049) Im

intraindividuellen Vergleich der Hauptgruppe 2 war die Proliferationsaktivitaumlt der

Herde im Vergleich zum Normalgewebe um etwa das 3-fache erhoumlht (Herde vs

Normalgewebe 574 plusmn 049 vs 125 plusmn 026)

Im Normalgewebe der Hauptgruppen 3-5 (vgl Tab7 6 Monate 6 Monate 2 Wochen

Gefitinib 6 Monate 3 Monate Gefitinib) war die Proliferation im Mittel jeweils

geringer als in den Herden (12 plusmn 0075 06 plusmn 0031 und 07 plusmn 0036 vs 61 plusmn

0437 23 plusmn 0131 und 35 plusmn 0223) Dieser Unterschied war in allen drei Gruppen

signifikant Des Weiteren ergab sich ein signifikanter Unterschied zwischen den

Hauptgruppen 3 und 4 Die Proliferationsaktivitaumlt war in der HG 4 (also nach 2-

woumlchiger Gefitinibgabe im Vergleich zur HG 3 (ohne Gefitinibgabe) sowohl im Herd-

als auch im Normalgewebe etwa halbiert (Normalgewebe HG 3 vs HG 4 12 plusmn 0075

vs 06 plusmn 0031 Herdgewebe HG 3 vs HG 4 61 plusmn0437 vs 23 plusmn 0131)

Ergebnisse

33

Bei den Kontrollgruppen 1-4 zeigten sich im Vergleich zum Normalgewebe der

Hauptgruppen erhoumlhte Proliferationsaktivitaumlten im Lebergewebe in den Gruppen 1

(44 plusmn 0595 3 Wochen) und 2 (29 plusmn 0441 3 Wochen 2 Wochen Gefitinib) Diese

waren bei den 6- Monats- Kontrolltieren geringer (KG 345 15 plusmn 0097 06 plusmn

016 09 plusmn 006) Verglichen mit dem Normalgewebe der Hauptgruppen waren die

Proliferationsaktivitaumlten der Kontrolltiere bis auf KG 4 (6 Monate) erhoumlht

Tabelle 6 BrdU-Labeling-Index der Hauptgruppen 1-2

HG1 HG2

Normalgewebe Herde Normalgewebe Herde

Tier 1 35 165 255 604

Tier 2 775 856 065 429

Tier 3 085 771 155 839

Tier 4 18 1004 025 422

MW 3475 10703 1250 5735

SEM 0764 0996 0256 0490

Test(a) 0030 0011

Test(b) nsa ns

b

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

Test(a)

Vergleich zwischen Normalgewebe und Herde der jeweiligen Hauptgruppe

Test(b)

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2 (Normalgewebe)

b Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2 (Herde)

Ergebnisse

34

Tabelle 7 BrdU-Labeling-Index der Hauptgruppen 3-5

HG3 HG4 HG5

Normalgewebe Herde Normalgewebe Herde Normalgewebe Herde

Tier 1 07 293 055 168 06 442

Tier 2 135 83 04 14 08 335

Tier 3 09 478 08 288 065 315

Tier 4 165 683 045 333 1 126

Tier 5 125 748 055 264 045 515

Tier 6 085 169 095 394

MW 1170 6064 0600 2270 0742 3545

SE 0075 0437 0031 0131 0036 0223

Test(a) 0004 0004 0006

Test(b) 0023a 0015

b ns

c ns

d ns

e ns

f

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

Test(a)

Vergleich zwischen Normalgewebe und Herde der jeweiligen Hauptgruppe

Test(b)

a Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4 (Normalgewebe)

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4 (Herde)

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5 (Normalgewebe)

d Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5 (Herde)

e Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5 (Normalgewebe)

f Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5 (Herde)

Ergebnisse

35

Tabelle 8 BrdU-Labeling-Index der Kontrollgruppen 1-5

KG 1 KG 2 KG 3 KG 4 KG 5

Tier 1 71 165 114 054 069

Tier 2 285 38 216 073 079

Tier 3 26 5 186 087 116

Tier 4 815 13 117 049 059

Tier 5 15 113 034 128

MW 4440 2938 1492 0594 0902

SEM 0595 0441 0097 0160 0060

Test(a) ns a 0011

b ns

c ns

d

Test(b) 0044 ns 0008 0003 0004

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

Test(a)

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Test(b)

Vergleich zwischen den jeweiligen Haupt- und Kontrollgruppen

Ergebnisse

36

35 Abbildungen

Abb 9 Immunhistochemische Darstellung von Insulin in den transplantierten

Pankreasinseln

Vitale angewachsene Pankreasinseln in einem Pfortaderast eines Portaltraktes nach intraportaler

Transplantation und umgebene klarzellige Veraumlnderungen der Hepatozyten im Abstromgebiet Mit dem

Antikoumlrper gegen Insulin lassen sich szlig-Zellen der transplantierten Inseln nachweisen deren Zytoplasma

spezifisch angefaumlrbt wird (Laumlnge der unteren Bildkante A761 microm B 435microm)

A

B

Ergebnisse

37

Abb 10 Glykogenspeicherherd (6 Mon nach Transplantation) in der PAS-

Reaktion

Leberherd 6 Monate nach Transplantation mit typischen Lebergewebsveraumlnderungen (in der unteren

Abbildung vergroumlszligert) Praumlneoplastische hepatozellulaumlre Laumlsionen sogenannte foci of altered

hepatocytes (FAH) mit vermehrter Glykogenspeicherung im Vergleich zum umgebenen Lebergewebe

dargestellt in der PAS- Reaktion (Laumlnge der unteren Bildkante A1740microm B 870microm)

B

A

Ergebnisse

38

Abb 11 Glykogenspeicherherde in der PAS-Reaktion

Man erkennt in der PAS-Reaktion eine kraumlftige Violettfaumlrbung der Herde gegenuumlber dem Normalgewebe

Die Transplantation von Pankreasinseln fuumlhrte bei den diabetischen Tieren zu glykogenspeichernden

Herden im Abstromgebiet der Transplantate und auch bei Ratten die Gefitinib erhielten Die

Abbildungen zeigen die Herde in verschiedenen Vergroumlszligerungen der Hauptgruppe 5 (6 Monate 3

Monate Gefitinib) (Laumlnge der unteren Bildkante A E870microm B F 435microm CD 217microm)

B A

F E

C D

Ergebnisse

39

Abbildung 13 Immunhistochemische Darstellung von TGF-α

Beispiel der immunhistochemischen Darstellung von TGF-α in einem hellzelligen Leberherd (6 Monate

nach Transplantation ohne Gefitinibgabe) Man sieht eine maumlszligige Braunfaumlrbung des Zytoplasmas und

der Zellmembran der Hepatozyten der Leberherde im Vergleich zum umgebenden Normalgewebe

entsprechend einer Uumlberexpression von TGFα innerhalb des Leberherdes

(Laumlnge der unteren Bildkante A1740microm B 870microm)

B

A

Ergebnisse

40

Abbildung 14 Immunhistochemische Darstellung von EGF-R

Beispiel einer immunhistochemischen Darstellung des EGF-R in einem hellzelligen Leberherd(6 Monate

nach Transplantation ohne Gefitinibgabe) Im Vergleich zum Normalgewebe findet man eine etwas

kraumlftigere membranstaumlndige Braunfaumlrbung der Hepatozyten im Herdgewebe entsprechend einer leichten

Uumlberexpression des EGFR in den Leberherden (Laumlnge der unteren Bildkante A1740microm B 870microm)

A

B

Ergebnisse

41

Abbildung 15 Immunhistochemische Darstellung BrdU-markierter Hepatozyten

Dunkelbraun gefaumlrbte Zellkerne markieren Hepatozyten die sich im Proliferationszyklus befinden Das

umliegende Normalgewebe zeigt im Vergleich zum Herdgewebe eine deutlich geringere

Proliferationsaktivitaumlt BrdU wurde mittels einer osmotischen Minipumpe uumlber 7 Tage kontinuierlich

verabreicht (6 Monate nach Transplantation ohne Gefitinibgabe)

(Laumlnge der unteren Bildkante 870microm)

A

Diskussion

42

4 Diskussion

41 Die Transplantate und deren Effekte auf das benachbarte Leberparenchym

Voraussetzung fuumlr das Experiment waren vitale Pankreasinseltransplantate in den

kleinen Pfortaderaumlsten der Leber welche zu allen Toumltungszeitpunkten in den

Hauptgruppen nachgewiesen werden konnten (siehe Abb 3) Zahlreiche Herde

veraumlnderter Hepatozyten haben sich im Abstromgebiet der Transplantate ausgebildet

Mit Hilfe der PAS-Reaktion konnte die Glykogenspeicherung der vergroumlszligerten

Hepatozyten innerhalb des Leberazinus deutlich gemacht werden Diese klarzelligen

Herde (clear cell foci CCF) werden bei der Ratte zu den Praumlneoplasien gezaumlhlt [50]

Ursaumlchlich fuumlr die Glykogenose ist eine reduzierte Glykogenolyseaktivitaumlt der

Hepatozyten und eine gesteigerte Glykogensynthese (verminderte Aktivitaumlt des

glykogenolytischen Enzyms Glukose- 6- Phosphatase) Insulin-vermittelte Signalwege

wie AKT mTOR und Ras Raf1 sowie Enzyme der Glykolyse der de-novo-

Fettsaumluresynthese der β- Oxidation und der Cholesterinbiosynthese sind in den CCF

hochreguliert verglichen mit dem Normalgewebe Ebenfalls findet sich eine erhoumlhte

Proliferationsaktivitaumlt [9] und eine gleichzeitige Uumlberexpression von EGF-R und TGF-α

in praumlneoplastischen Herden wie es auch in diesem Experiment bei den unbehandelten

Tieren nachweisbar ist

42 Blutglukose und Gewichtsentwicklung der Tiere

In allen Hauptgruppen konnte nach der Transplantation eine Gewichtsreduktion

nachgewiesen werden Diese beruht meist auf einer voruumlbergehenden Einstellung der

Nahrungsaufnahme sowie dem auch beim Menschen bekannten

Postaggressionsstoffwechsel nach Operationen [53]

Die Entwicklung von Blutglukose und Gewicht der Haupt- und Kontrollgruppen

entsprach in der Gesamtheit unseren Erwartungen In den Hauptgruppen konnten wir

dauerhaft hohe Blutzuckerwerte und groumlszligtenteils konstante Gewichtsverlaumlufe

verzeichnen Die Kontrolltiere waren zu jeder Zeit normoglykaumlmisch und nahmen

kontinuierlich an Gewicht zu Ein Einfluss des Medikamentes Gefitinib bezogen auf

die Blutglukose- und Gewichtsdaten konnte bei den transplantierten Versuchstieren

Diskussion

43

nicht festgestellt werden Hier zeigte sich im Vergleich der einzelnen Hauptgruppen

untereinander kein signifikanter Unterschied Die geringe Gewichtszunahme ist wie

auch schon in einigen Vorarbeiten beschrieben den Nebenwirkungen des Diabetes

zuzuschreiben [13] Zudem kam es bei den diabetischen Tieren zu Katarakten

Polydipsie Polyurie und Diarrhoen

Ein Einfluss des Gefitinibs auf die Gewichtsentwicklung der nicht-transplantieren Tiere

konnte jedoch ermittelt werden Es zeigten sich signifikante Unterschiede zwischen den

behandelten (Kontrollgruppe 4 6 Monate 2 Wochen Gefitinib) und den nicht-

behandelten Tieren (Kontrollgruppe 3 6 Monate) Gefitinib fuumlhrte dazu dass die Tiere

anfangs weniger zunahmen dann nach 3 Wochen aber kontinuierlich an Gewicht

zunahmen moumlglicherweise laumlsst sich dies durch Gewoumlhnungseffekte erklaumlren

Die Kontrollgruppe 5 welche sechs Monate lebte und drei Monate vor

Toumltungszeitpunkt Gefitinib erhielt zeigte jedoch im Vergleich zu der unbehandelten

Kontrollgruppe 3 (6 Monate) keinen signifikanten Gewichtsunterschied Dies kann die

Folge einer Toleranzentwicklung gegenuumlber der Applikation sein oder dass mit

zunehmender Dauer der Verabreichung des Medikamentes die Nebenwirkungen von

den Tieren besser toleriert werden konnten Zu den bekannten Nebenwirkungen von

Gefitinib gehoumlren Diarrhoen Augenentzuumlndungen und Hautausschlaumlge (vergleiche

Tab 6-5) [54] Ein Einfluss des Medikamentes auf den Blutglukosespiegel der

Kontrolltiere konnte nicht festgestellt werden

43 Proliferationsindex

Ziel dieser Arbeit war die Inhibition von EGF-R ein Transmembranrezeptor der eine

wichtige Rolle in der Hepatokarzinogenese spielt [28 29] Dieser

Wachstumsfaktorrezeptor wird auch auf der Zelloberflaumlche hepatozellulaumlrer Karzinome

vermehrt exprimiert [46 47]

Nun konnte in meinen Experimenten durch die Blockade der intrazellulaumlren

Tyrosinkinase mittels Gefitinib eine Reduktion der Proliferationsrate der

praumlneoplastischen Leberherde erzielt werden sodass eine Beeinflussung der Initiation

der Hepatokarzinogenese anzunehmen ist Gefitinib hemmt die Proliferation dieser

Glykogenspeicherherde im Kurzzeitversuch uumlber 2 Wochen bei den 3 Wochen- und 6-

Monatstieren mit einer Dosis von 20mgkgKG

Diskussion

44

Im Gegensatz dazu kam es zu keiner Beeinflussung der Proliferation bei den

Mittellangzeitversuchen von 6 Monaten uumlber eine laumlngere Applikationsdauer (3

Monate) mit einer reduzierten Dosis (10mgkgKG) Somit bleibt anscheinend die

Karzinogenese bereits laumlnger bestehender womoumlglich schon promovierter Herde durch

eine EGF-R-Blockade unbeeinflusst Dies liegt moumlglicherweise an dem Startpunkt der

Behandlung da die Therapie mit Gefitinib erst nach 3 Monaten begonnen wurde und

der Einfluss auf die sehr fruumlhe Hepatokarzinogenese somit verringert ist

Auch andere Modelle wie die intrahepatische Ovar- und

Schilddruumlsenfollikeltransplantation sowie chemische Hepatokarzinogenesemodelle (N-

Nitrosomorpholin) zeigten aumlhnliche Ergebnisse sowohl in Kurz- (3 Wochen - 6 Monate)

als auch in den Langzeitexperimenten (12-24 Monate) im Hinblick auf die Proliferation

Nach 2-woumlchiger Hochdosis-Gefitinibgabe lieszligen sich verminderte

Proliferationsaktivitaumlten in den praumlneoplastischen Leberherden nachweisen Im

Ovartransplantationsmodell Modellen entstanden sogar weiterhin hepatozellulaumlre

Adenome und Karzinome sodass anzunehmen ist dass Gefitinib kaum einen Einfluss

auf die Promotion und Progression in der hormonellen Hepatokarzinogenese hat Weder

die Anzahl noch das Auftreten der Tumoren wurde durch die Gefitinibdauergabe

(10mg) beeinflusst [55] Im N-Nitrosomorpholinmodell hingegen konnte das Auftreten

von hepatozellulaumlren Adenomen und Karzinomen durch die Gefitinibgabe reduziert

werden sodass im chemischen Hepatokarzinogenesemodell die Aktivierung des EGF-R

womoumlglich eine groumlszligere Rolle spielt als im hormonellen [56]

Eine moumlgliche Erklaumlrung kann die Resistenzentwicklung gegenuumlber

Tyrosinkinaseinhibitoren sein welche sowohl in vitro als auch klinisch bei der

Behandlung mit diesen Medikamenten beobachtet wird [49 50] Auszligerdem ist es

moumlglich dass die verabreichte Dosis von 10mgkgKG Gefitinib nicht zu einer

vollstaumlndigen Blockade der Tyrosinkinase gefuumlhrt hat Womoumlglich kam es uumlber

alternative Wege wie beispielsweise der Aktivierung des IGF-1R (insulin-like-growth-

factor-receptor 1) zu einer Aufrechterhaltung des MAPK-Pfades und damit zum

Uumlberleben und Wachstum der Praumlneoplasien [50 51] Zellkulturexperimente konnten

diese Resistenzentwicklung und eine Transaktivierung des EGF-R belegen [50]

Diese Hypothese wird auch durch eine klinische Studie aus dem Jahr 2006 untermauert

[57] Hier wurde die Wirksamkeit von Gefitinib bei fortgeschrittenem inoperablen

HCCacutes an 31 Patienten untersucht Das Ergebnis war jedoch mit einem Ansprechen von

nur ca 3 ernuumlchternd sodass die Studie nicht fortgefuumlhrt wurde Allerdings findet

Diskussion

45

Gefitinib (IressaTM) neben Erlotinib (TarcevaTM) ua im Rahmen klinischer Studien

in der Therapie des Bronchialkarzinoms Anwendung

Zusammenfassung

46

5 Zusammenfassung

Die therapeutischen Moumlglichkeiten sind fuumlr das hepatozellulaumlre Karzinom bis heute sehr

begrenzt Tierexperimentelle Hepatokarzinogenesemodelle dienen dem besseren

Verstaumlndnis diverser pathophysiologischer metabolischer und molekulaer Prozesse

und zeigen neue gezielte antitumorigene Therapieansaumltze auf

Ein langjaumlhrig etabliertes Modell ist die hormoninduzierte Hepatokarzinogenese durch

Pankreasinseltransplantation Auch andere Modelle wie die intrahepatische Ovar- und

Schilddruumlsenfollikeltransplantation sowie chemische Hepatokarzinogenesemodelle (N-

Nitrosomorpholin) haben sich etabliert und wurden in parallelen Experimenten zu

meinem durchgefuumlhrt In allen Modellen entstanden Praumlneoplasien bzw

hyperproliferative Leberherde in der nichtzirrhotischen Rattenleber welche sich (auszliger

nach Schilddruumlsenfollikeltransplantation) zu hepatozellulaumlren Adenomen und spaumlter

auch Karzinomen weiterentwickelten

In dieser Studie wurden die Versuchstiere (Ratten) in 5 Haupt- und 5 Kontrollgruppen

unterteilt wobei die kuumlrzeste Beobachtungszeit bei 3 Wochen und die laumlngste bei 6

Monaten lag Die Dauer der Gefitinibapplikation wurde ebenfalls unterteilt in 2 Wochen

und 3 Monate Messparameter in diesem Experiment stellten Blutzucker Gewicht und

die Proliferationsaktivitaumlt der Herde dar Das Lebergewebe wurde histologisch

morphometrisch und immunhistochemisch untersucht

In der vorliegenden Arbeit wurde versucht die insulininduzierte Hepatokarzinogenese

mittels Gefitinib zu hemmen Dieses blockiert spezifisch die Tyrosinkinase des EGF-R

sodass es zu einer Unterbrechung der Signalkaskade kommt

In meiner Arbeit fand sich im Kurzzeitversuch eine deutlich geringere

Proliferationsaktivitaumlt innerhalb der Glykogenspeicherherde behandelter Tiere im

Vergleich zu nicht behandelten Tieren

Dies untermauert die Annahme dass TGF-α und der EGF-R eine wichtige Rolle in der

Entstehung praumlneoplastischer Herde und in der Hepatokarzinogenese spielen

In diesem Experiment konnte somit gezeigt werden dass Gefitinib einen Einfluss auf

die Initiation der Tumorgenese im Inseltransplantationsmodell der Ratten hat

Die Langzeitexperimente zeigten jedoch dass es zu keiner Beeinflussung der Promotion

und Progression der Hepatokarzinogenese kam Anzunehmen ist dass die EGF-R-

Zusammenfassung

47

Aktivierung nur einen Teil der aktivierten Signalkaskaden in der hormonell induzierten

Karzinogenese der Leber ausmacht

Literaturverzeichnis

48

6 Literaturverzeichnis

[1] Jemal A Bray F Center MM Ferlay J Ward E Forman D Global

Cancer Statistics CA- Cancer J Clin 2011 6169ndash90

[2] Gomaa AI Khan SA Toledano M B Waked I Taylor- Robinson S D

Hepatocellular carcinoma epidemiology risk factors and pathogenesis World J

Gastroenterol 2008 14 4300-4308

[3] Marrero J Kudo M Bronowicki J-P The Challenge of Prognosis and

Staging for Hepatocellular Carcinoma Oncologist 2010 15 23-33

[4] Llovet JM Bru C Bruix J Prognosis of hepatocellular carcinoma the

BCLC staging classification Semin Liver Dis 1999 19 329ndash38

[5] Llovet JM Ricci S Mazzaferro V Hilgard P Gane E Blanc JF de

oliveira AC Santoro A Raoul JL Forner A Schwartz M Porta C

Zeuzem S Bolondi L Greten TF Galle PR Seitz JF Borbath I

Haumlussinger D Giannaris T Shan M Moscovici M Voliotis D Bruix J

Sorafenib in advanced hepatocellular carcinoma N Engl J Med 2008 359 378-

90

[6] Wilhelm S Adnane L Newell P Villanueva A Llovet JM Lynch M

Preclinical overview of sorafenib a multikinase inhibitor that targets both Raf

and VEGF and PDGF receptor tyrosine kinase signaling Mol Cancer Ther 2008

73129-3140

[7] Bannasch P Preneoplastic lesions as end points in carcinogenicity testing II

Preneoplasia in various non- hepatic tissues Carcinogenesis 1986 7 849-852

[8] Aleem E Nehrbass D Klimek F Mayer D Bannasch P Upregulation

of the insulin receptor and type I insulin-like growth factor receptor are early

events in hepatocarcinogenesis Toxicol Pathol 2011 39524-43

Literaturverzeichnis

49

[9] Dombrowski F Mathieu C Evert M Hepatocellular Neoplasms Induced by

Low-NumberPancreatic Islet Transplants in Autoimmune Diabetic BBPfd Rats

Cancer Res 2006 1833-1843

[10] Ribback S Calvisi DF Cigliano A Sailer V Peters M Rausch J

Heidecke CD Birth M Dombrowski F Molecular and metabolic changes in

human liver clear cell foci resemble the alterations occurring in rat

hepatocarcinogenesis J Hepatol 2013 581147-56

[11] Morath C Schwenger J Schmidt J Zeier M Kombinierte Niere- Pankreas-

Transplantation Nephrologe 2007 2356ndash363

[12] Griffith RC Scharp D Hartmann B Ballinger W Lacy P A Morphologic

Study of Intrahepatic Portal-vein Islets Isografts Diabetes 1977 26 201-14

[13] Dombrowski F Lehringer-Polzin M Pfeifer U Hyperproliferative Liver

Acini after Intraportal Islet Transplantation in Streptozotocin-Induced Diabetic

Rats Laboratory Invest 1994 71 688-699

[14] Dombrowski F Bannasch P Pfeifer U Hepatocellular Neoplasms Induced

by Low- Number Pancreatic Islet Transplants in Streptozotocin Diabetic Rats

Am J Pathol 1997 150 1071-1087

[15] Dombrowski F Klingmuumlller D Pfeifer U Insulinomas Derived from

Hyperplastic Intra-Hepatic Islet Transplants Am J Pathol 1998 152 1025-

1038

[16] Dombrowski F Peifer U Hyperprolferative State of Liver Acini and

Pancreatic Islets after Intraportal Transplantation of Small Mass of Islets of

Langerhans in Streptozotocin induced Diabetic Rats Exp Clin Endocrinol 1995

103 112-117

Literaturverzeichnis

50

[17] De Paepe M Keymeulen B Pipeleers D Kloumlppel G Proliferation and

Hypertrophy of Liver Cells Surrounding Islet Grafts in Diabetic Recipient Rats

Hepatology 1995 21 1114-1153

[18] Dombrowski F Filsinger E Bannasch P Pfeifer U Altered Liver Acini

Induced in Diabetic Rats by Portal Vein Islet Isografts Resemble

Preneoplstic Hepatic Foci in Their Enzymic Pattern Am J Pathol 1996 148

1249-56

[19] Dragan Y P Sargent L Xu Y-D Xu Y-H H C Pitot HC The

Initiation-Promotion-Progression Model of Rat Hepatocarcinogenesis Exp Biol

Med (Maywood) 1993 20216-24

[20] Buumlrger C Inhibition der Signaltransduktion des epidermalen

Wachstumsfaktorrezeptors (EGF-Rezeptor) durch Peptid-Aptamere unv Diss

Universitaumlt Frankfurt aM 2002

[21 ] Fausto N Liver regeneration J Hepatol 2000 3219-31

[22] Michalopoulos GK DeFrances MC Liver regeneration Science 1997

27660-66

[23] Morimitsu Y Hsia CC Kojiro M Tabor E Nodules of less-differentiated

tumor within or adjacent to hepatocellular carcinoma relative expression of

transforming growth factor-alpha and its receptor in the different areas of tumor

Hum Pathol 1995 261126-1132

[24] Nalesnik MA Lee RG Carr BI Transforming growth factor alpha (TGFalpha)

in hepatocellular carcinomas and adjacent hepatic parenchyma Hum Pathol

1998 29228-234

[25] Harada K Shiota G Kawasaki H Transforming growth factor-alpha and

epidermal growth factor receptor in chronic liver disease and hepatocellular

carcinoma Liver 1999 19318-325

Literaturverzeichnis

51

[26] Chung YH Kim JA Song BC Lee GC Koh MS Lee YS et al

Expression of transforming growth factor-alpha mRNA in livers of patients with

chronic viral hepatitis and hepatocellular carcinoma Cancer 2000 89977-982

[27] Bekaii-Saab T Williams N Plass C Calero M Eng C A novel mutation

in the tyrosine kinase domain of ErB2 in hepatocellular carcinoma BMC

Cancer 2006 278-282

[28] Lee G Merlino G Fausto N Development of liver tumors in transforming

growth factor alpha transgenic mice Cancer Res 1992 19 5162-1570

[29] Hufnagl K Parzefall W Marian B Kaumlfer M Bukowska K Schulte-

Hermann R Grasl-Kraupp B Role of transforming growth factor alspha and

prostaglandines in preferential growth of preneopastic rat hepatocytes

Carcinogenesis 2001 8 1247-1256

[30] Carpenter G Cohen S Epidermal growth factor Annu Rev Biochem 1979

193-216

[31] Hanahan D Weinberg R The hallmarks of cancer Cell 2000 100 57-

70

[32] Fedi S Tola E Moeumlnne-Loccoz Y Dowling DN Smith LM Ogara F

Evidence for signalling between the phytopathogenic fungus Pythium ultimum

and Pseudomonas fluorescens F113 P ultimum represses the expression of

genes in P fluorescens F113 resulting in altered ecological fitness Appl

Environ Microbiol 1997 63 4261-4266

[33] Slamon D Clark G Wong S Levin W Ullrich A McGuire W Science

1987 235 177-182

[34] Khalil M Grandis J Shin D Expert Review of Anticancer Therapy 2003 3

367-380

Literaturverzeichnis

52

[ 35] Krejsa C Rogge M Sadee W Protein therapeutics new applications for

pharmacogenetics Nature Reviews Drug Discovery 2006 5 507-521

[36] Barker A Gibson K Grundy W Godfrey A Barlow J Healy M

Woodburn J Ashton S Curry B Scarlett L Henthorn L Richards L

Studies leading to the identification of ZD1839 (IRESSA) an orally active

selective epidermal growth factor receptor tyrosine kinase inhibitor targeted to

the treatment of cancer Bioorg Med Chem Lett 2001 14 1911-1914

[37] Shchemelinin I Sefc L Necas E Protein kinase inhibitors Folia Biol

(Praha) 2006 4 137-148

[38] Wakeling A Guy S Woodburn J Ashton S Curry B Barker A Gibson

K ZD1839 (IRESSA) an orally active inhibitor of epidermal growth factor

signalling with potential for cancer therapy Cancer Res 2002 20 5749-5754

[39] Blackhall F Ranson M Thatcher N Where next for gefitinib in patients with

lung cancer Lancet Oncol 2006 6 499-507

[40] Birnbaum A Ready N Gefitinib therapy for non-small cell lung cancer

Curr Treat Options Oncol 2005 675-81

[41] Schiffer E Housset C Cacheux W Wendum D Desbois-Mouthon C

Rey C Clergue F Poupon R Barbu V Rosmorduc O Gefitinib an EGFR

inhibitor prevents hepatocellular carcinoma development in the rat liver with

cirrhosis Hepatology 2005 41307-14

[42] Brehmer D Greff Z Godl K Blencke S Kurtenbach A Weber M

Muumlller S Klebl B Cotten M Keacuteri G Wissing J Daub H Cellular

Targets of Gefitinib Cancer Res 2005 65 379

[43] Klotz L Hacker HJ Klingmuumlller D Bannasch P Pfeifer U Dombrowski

F Hepatocellular alterations after intraportal transplantation of ovarian tissue in

ovariectomized rats Am J Pathol 2000 1561613-26

Literaturverzeichnis

53

[44] Dombrowski F Klotz L Hacker HJ Li Y Klingmuumlller D Brix K

Herzog V Bannasch P Hyperproliferative hepatocellular alterations after

intraportal transplantation of thyroid follicles Am J Pathol 2000 15699-113

[45] Weibel E Staubli W Gnagi H Hess F Correlated morphometric and

biochemical studies on the liver cell I Morphometric model stereologic

methods and normal morphometric data for rat liver J Cell Biol1969 4268ndash

91

[46] Strumberg D Clark J Awada A Moore M Richly H Hindlisz A Hirte

H Eder J Lenz H Schwartz B Safety pharmacokinetics and preliminary

antitumor activity of sorafenib a review of four phase I trials in patients with

advanced refractory solid tumors Oncologist 2007 4 426-437

[47] Mendelsohn J Baselga J The EGF receptor family as targets for cancer

therapy Oncogene 2000 56 6550-6565

[48] Li B Chang C Yuan M McKenna W Shu H Resistance to small

molecule inhibitors of epidermal growth factor receptor in malignant gliomas

Cancer Res 2003 21 7443ndash7450

[49] Kosaka T Yatabe Y Endoh H Yoshida K Hida T Tsuboi M Tada H

Kuwano H Mitsudomi T Analysis of epidermal growth factor receptor gene

mutation in patients with non-small cell lung cancer and acquired resistance to

gefitinib Clin Cancer Res 2006 19 5764ndash5769

[50] Huether A Hopfner M Sutter A Baradari V Schuppan D Scheruumlbl

H Signaling pathways involved in the inhibition of epidermal growth factor

receptor by erlotinib in hepatocellular cancer World J Gastroenterol 2006

32 5160ndash5167

[51] Giglia J Antonia S Berk L Bruno S Dessureault S Finkelstein

S Systemic therapy for advanced hepatocellular carcinoma past present and

future Cancer Control 2010 1 120ndash129

Literaturverzeichnis

54

[52] Bannasch P Pathogenesis of hepatocellular carcinoma sequential cellular

molecular and metabolic changes Prog Liver Dis 1996 14161ndash97

[53] Beisbarth H Fekl W Pathophysiology of post-aggression metabolism

Zentralbl Chir 1989 1141045-58

[54] Packungsbeilage Iressa (Hersteller AstraZeneca UK Limited Macclesfield

Cheshire SK10 2NA Vereinigtes Koumlnigreich)

[55] Ribback S Sailer V Boumlhning E Guumlnther J Merz J Steinmuumlller F

Evert M Calvisi DC Der Tyrosinkinasehemmer Gefitinib reduziert die

Tumorentstehung im chemischen jedoch in hormonell induzierten

Hepatokarzinogenese-Modellen Z Gastroenterol 2013 5130 (abstract)

[56] Dombowski F Sailer V Inhibition des Epidermal Growth Factor

Rezeptors in chemisch induzierten praumlneoplastischen Leberherden und

hepatozellulaumlren Karzinomen der Ratte 2010

[57] OrsquoDwyer P J Giantonio BJ Levy DE Kauh JS Fitzgerald B Benson

AB Gefitinib in advanced unresectable hepatocellular carcinoma Results from

the Eastern Cooperative Oncology Grouprsquos Study E1203 Journal of Clinical

2006 414

Tabellenanhang

55

7 Tabellenanhang

Tab 7-1 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Hauptgruppen 1-5

HG1 HG2 HG3 HG4 HG5

Tier 1 234 212 70 304 315

Tier 2 216 282 317 249 324

Tier 3 142 221 184 332 226

Tier 4 306 245 304 287 323

Tier 5 302 205 288 293 273

Tier 6 167 210 306 278 193

Tier 7 291 185 332 271 198

Tier 8 189 215 245 249 201

Tier 9 314 65 234 260

Tier 10 199 268 232

Tier 11 252 291 270

Tier 12 229 169

Tier 13 246

MW 23088 23075 23456 26700 25591

SEM 0795 1070 3487 1108 1505

Test nsa ns

b nsc ns

d

Test lt0001e lt0001

f 0001g lt0001

h lt0001i

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabellenanhang

56

Tab 7-2 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Kontrollgruppen

1-5

KG1 KG2 KG3 KG4 KG5

Tier 1 51 51 47 47 47

Tier 2 47 48 44 48 43

Tier 3 53 48 42 43 43

Tier 4 48 51 61 74 47

Tier 5 57 87 47 44 41

Tier 6 54 47 50 46 40

Tier 7 51 68 51 45 47

Tier 8 52 92 56 49 46

Tier 9 63 63 51 44 47

Tier 10 77 77 48 43 48

Tier 11 50

MW 5530 6320 4973 4830 4490

SEM 0281 0541 0160 0293 0091

Test nsa ns

b nsc 0019

d

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Tabellenanhang

57

Tab 7-3 Gewichtsentwicklung der Hauptgruppen 1-5

HG1 HG2 HG3 HG4 HG5

Tier 1 0938 1045 0841 0942 1057

Tier 2 1092 0938 0870 0894 0950

Tier 3 1075 1070 1435 1077 0967

Tier 4 1089 1039 0696 0960 1004

Tier 5 0988 0984 0693 0763 0958

Tier 6 1187 0949 1004 1041 1033

Tier 7 1044 0988 1220 0874 1306

Tier 8 1039 0964 0984 0949 1016

Tier 9 1038 1221 0957 1209

Tier 10 1063 1039 0935 0946

Tier 11 1020 1934 1192 1030

Tier 12 1007 1266 0770

Tier 13 1063 0618

Tier 14 0935

MW 1056 1009 1081 0984 0983

SEM 0009 0004 0033 0010 0012

Test nsa ns

b nsc ns

d

lt0001e 0001

f lt0001g lt0001

h lt0001i

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabellenanhang

58

Tab 7-4 Gewichtsentwicklung der Kontrollgruppen 1-5

KG1 KG2 KG3 KG4 KG5

Tier 1 1308 1311 2255 1836 1717

Tier 2 1397 1269 1408 1872 1672

Tier 3 1332 1318 1471 1134 1598

Tier 4 1285 1225 1642 1206 1621

Tier 5 1331 1189 1828 1512 1896

Tier 6 1341 1203 1946 1339 1746

Tier 7 1361 0981 1788 1326 1589

Tier 8 1290 1105 1806 1411 1856

Tier 9 1109 1090 1560 1380 1389

Tier 10 1128 1094 1526 1432 1406

Tier 11 1537

MW 1288 1179 1706 1445 1649

SEM 0010 0011 0023 0024 0017

Test 0029a 0025

b 0043c ns

d

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Tabellenanhang

59

Tab 6-5Nebenwirkungen von Gefitinib [47]

Nebenwirkungen nach Systemorganklassen und Haumlufigkeit Stoffwechsel- und Ernaumlhrungsstoumlrungen Sehr haumlufig Anorexie leicht oder

mittelschwer (CTC-Grad 1 oder 2)

Augenerkrankungen Haumlufig Konjunktivitis Blepharitis und

trockene Augen hauptsaumlchlich

leicht (CTC-Grad 1) Gelegentlich Hornhauterosion reversibel und

manchmal verbunden mit

anormalem Wimpernwachstum Keratitis (012 )

Gefaumlszligerkrankungen Haumlufig Haumlmorrhagie wie Nasenbluten

und Haumlmaturie Erkrankungen der Atemwege des Brustraums und Mediastinums

Haumlufig Interstitielle Lungenerkrankung (13 ) oft schwer (CTC-Grad 3-4) uumlber Todesfaumllle wurde

berichtet Erkrankungen des Gastrointestinaltrakts Sehr haumlufig Durchfall hauptsaumlchlich leicht

oder mittelschwer (CTC-Grad 1

oder 2)

Erbrechen hauptsaumlchlich leicht

oder mittelschwer (CTC-Grad 1

oder 2)

Uumlbelkeit hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Stomatitis hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Haumlufig Dehydratation als Folge von

Durchfall Uumlbelkeit Erbrechen

oder Appetitlosigkeit

Mundtrockenheit hauptsaumlchlich

leicht (CTC-Grad 1)

Gelegentlich Pankreatitis gastrointestinale Perforation

Leber- und Gallenerkrankungen Sehr haumlufig Erhoumlhungen der

Alaninaminotransferase

hauptsaumlchlich leicht bis

mittelschwer Haumlufig Erhoumlhungen der

Aspartataminotransferase

hauptsaumlchlich leicht bis

mittelschwer Erhoumlhungen des

Gesamtbilirubins hauptsaumlchlich

leicht bis mittelschwer

Gelegentlich Hepatitis

Tabellenanhang

60

Erkrankungen der Haut und des Unterhautzellgewebes

Sehr haumlufig Hautreaktionen hauptsaumlchlich

leicht bis mittelschwer (CTC-Grad 1 oder 2) pustuloumlser Ausschlag manchmal juckend mit trockener Haut einschlieszliglich Hautfissuren erythematoumls

Haumlufig Nagelstoumlrungen Alopezie

Gelegentlich Allergische Reaktionen unter

anderem Angiooumldem und

Urtikaria Selten Bulloumlse Reaktionen

einschlieszliglich toxisch epidermaler Nekrolyse Stevens-Johnson-Syndrom und Erythema multiforme Kutane Vaskulitis

Erkrankungen der Nieren und Harnwege Haumlufig Asymptomatische Erhoumlhung der Kreatininwerte im Blut Proteinurie Zystitis

Selten Haumlmorrhagische Zystitis Allgemeine Erkrankungen und Beschwerden am Verabreichungsort

Sehr haumlufig Asthenie hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Haumlufig Pyrexie Die Haumlufigkeit von UAWs die mit abnormalen Aumlnderungen eines Laborwerts

zusammenhaumlngen wurde auf Basis der Patienten ermittelt bei denen sich der

entsprechende Laborwert mindestens um 2 oder mehr CTC-Grade (bezogen auf den

basalen Laborwert) geaumlndert hat

Dieses Ereignis kann zusammen mit anderen Formen von

Dehydratisierungserscheinungen auftreten (hauptsaumlchlich Hautreaktionen) die bei

IRESSA beobachtet wurden

Die Gesamthaumlufigkeit der unerwuumlnschten Ereignisse mit allergischen Reaktionen

betrug nach der zusammengefassten Analyse der ISEL- INTEREST- und

IPASS-Studien 15 (36 Patienten) Vierzehn der 36 Patienten wurden aus der

gemeldeten Haumlufigkeit ausgeschlossen da es in den Meldungen Hinweise auf

eine nicht-allergische Aumltiologie gab oder darauf dass die allergische Reaktion

die Folge einer Therapie mit einem anderen Arzneimittel war

Dies schlieszligt einzelne Berichte von Leberversagen ein das in einigen Faumlllen

toumldlich verlief

Abkuumlrzungsverzeichnis

61

8 Abkuumlrzungsverzeichnis

microl Mikroliter

Abb Abbildung

ABC avidin-biotin-complex

AKT aktivierte Protein Kinase B

ATP Adenosintriphosphat

BCLC Bacelona Liver Cancer Clinic

BrdU Bromodesoxyuridin

bzw beziehungsweise

CCF clear cell foci

CIS China integrated score

cm Zentimeter

d der

DAB 33-Diaminobenzidin

dh das heiszligt

DNA Desoxyribonucleic acid

EGF Epidermal Growth Factor

EGF-R EGF-Rezeptor

Fa Firma

FAH foci of altered hepatocytes

g Gramm

GSF glycogen storing foci

h Stunde

HCA Hepatozellulaumlres Adenom

HCC Hepatozellulaumlres Karzinom

HE Haumlmatoxylin- Eosin- Faumlrbung

HG Hauptgruppe

HPLC high performance liquid chromatographie

IGF-1R Insulin-Like Growth Factor Receptor 1

GLUT Glukosetransporter

JAK Januskinase

kg Kilogramm

Abkuumlrzungsverzeichnis

62

KG Kontrollgruppe

MAPK mitogen activated protein kinase

mg Milligramm

ml Milliliter

mm Millimeter

mTOR mechanistic Target of Rapamycin

MW Mittelwert

NaCl Natriumchlorid

NaHCO3 Natriumhydrogencarbonat

NNM N- Nitrosomorpholin

ns nicht signifikant

PAS Periodic acid-Schiff reaction

PDGF-R-β Platet Derived Growth Factor-Rezeptor-β

PEI Perkutane Ethanol- Instillation

PI3K Phosphoinositide 3- Kinase

PST Performance- Status

RAF-Kinase Ras-activated factor-Kinase

Ras Rat sarcoma

RFA Radiofrequenzablation

RNA Ribunuclied acid

SEM Standard error of the mean

STAT Signal Transducers and Activators of Transcription

TACE transarterielle Chemoembolisation

TGF-α Transforming Growth Factor alpha

TRIS Tris(hydroxymethyl)-aminomethan

ua unter anderem

UAW Unerwuumlnschte Arzneimittelwirkung

VEGF-R Vascular Endothelial Growth factor-Rezeptor

vgl vergleiche

zB zum Beispiel

Danksagung

63

9 Danksagung

Besonderer Dank gilt Herrn Professor Dr med F Dombrowski fuumlr die Uumlberlassung

des Themas und die Moumlglichkeit diese Arbeit an seinem Institut durchzufuumlhren Mit

seiner Unterstuumltzung war es moumlglich ein Gerhard- Domagk- Stipendium der Ernst-

Moritz- Arndt- Universitaumlt zu erhalten An dieser Stelle moumlchte ich mich auch

rechtherzlich bei der Stipendienvergabekommission bedanken Meinen Doktoranden-

Kollegen moumlchte ich fuumlr die Bereitschaft danken jederzeit bei der Versorgung der

Ratten und Mithilfe bei den experimentellen Versuchen zur Verfuumlgung zu stehen Der

Tierpflegerin Frau Zimak sowie den medizinisch-technischen Assistenten des Instituts

danke ich fuumlr die Versorgung der Tiere und die Anfertigung der histologischen und

immunhistochemischen Schnitte Nicht zuletzt danke ich Frau Dr F Steinmuumlller und

Frau Dr S Ribback fuumlr die Betreuung und kritische Auseinandersetzung mit meiner

Doktorarbeit

Page 21: Die Inhibition von TGF-a bei der Hepatokarzinogenese nach ... · RFA und transarterielle (Chemo-)Embolisation= TAE/ TACE) zur Verfügung. Da die Diagnose jedoch häufig erst in einem

Material und Methode

21

271 Protokolle der Immunhistochemie (BrdU)

- Paraffinschnitte 2microm Trocknung uumlber Nacht bei 60 Grad

- Antikoumlrper BrdU verduumlnnt mit Antikoumlrper- Verduumlnnungsloumlsung Fa Leica

(REFAR9352) HPLC minimum 99HPLC Sigma

ABC-Methode

1 Kochen des entparaffinierten Schnittes in Citratpuffer (Merck Darmstadt) (pH6)

im Schnellkochtopf uumlber 45 Minuten

2 Andauung durch 01ige Protease (Sigma Hamburg) 10 Minuten 37degC

3 Waschung mit TRIS-Puffer (Merck Darmstadt)

4 Kochen des Schnittes bei 70degC fuumlr 60 Minuten in 95igem Formamid (Roth

Karlsruhe)

5 Waschung mit TRIS-Puffer

6 Inkubation in 3iger Wasserstoffperoxidloumlsung (DAKO Hamburg) 30

Minuten

7 Inkubation in 20iger Schweinenormalserum (DAKO Hamburg) verduumlnnt mit

TRIS-Puffer

8 Inkubation mit dem gegen BrdU gerichteten Primaumlrantikoumlrper (150 Verduumlnnung

mit Antibody-Diluent beides DAKO Hamburg) uumlber Nacht

9 Weiterbehandlung mit LSAB+ Kits (DAKO Hamburg)

10 Waschung mit TRIS-Puffer

11 Inkubation mit biotinylierten Sekundaumlrantikoumlrpern (biotinylierter antiMaus IgG

DAKO LSAB+ Kit Peroxydase)

12 Waschung mit TRIS-Puffer

13 Zugabe von Streptavidin Peroxydase fuumlr 30 Minuten

14 Waschung mit TRIS-Puffer

15 Inkubation mit dem Farbstoff 10 Minuten

16 Unterbrechung der Reaktion durch vorsichtige Spuumllung mit Aqua destillata

17 PAS- bzw HE-Faumlrbung

18 Eindeckung (mit Roti Histokit Fa Rote)

Material und Methode

22

272 Protokolle der Immunhistochemie (TGF-α)

- Paraffinschnitte 2microm Trocknung uumlber Nacht bei 60 Grad

- Antikoumlrper TGFa Fa Calbiochem Konzentration 1100 verduumlnnt mit

Antikoumlrper-Verduumlnnungsloumlsung Fa Leica (REFAR9352)

Bearbeitung

1 Entparaffinierung uumlber Automaten mit Bond Dewax Solution (REF 35606)

2 Hitzevorbehandlung im Automaten pH 60

3 Peroxidase Blocking (im Nachweissystem REF DS9800) bdquoPolymer Refine

DABldquo dFaLeica) fuumlr 10 Minuten

4 Inkubation mit Primaumlr-AK fuumlr 60 Minuten

5 Post Primary (im Nachweissystem dFaLeica) fuumlr 10min

6 Polymer (Nachweissystem) 30 Minuten

7 DAB (33-Diaminobenzidin) Nachweissystem 20 Minuten

8 Gegenfaumlrbung mit Haumlmalaun (Nachweissystem) 8 min

9 Entwaumlssern in aufsteigender Alkoholreihe gefolgt von Xylol

10 Eindecken mit Roti-Histokit (FaRoth)

Material und Methode

23

273 Protokolle der Immunhistochemie (EGF-R)

- Paraffinschnitte 2microm Trocknung uumlber Nacht bei 60 Grad

- Antikoumlrper EGFR Fa Leica Konzentration 150 verduumlnnt mit Antikoumlrper-

Verduumlnnungsloumlsung Fa Leica (REFAR9352)

Bearbeitung

1 Bearbeitung im Vollautomat der Fa Leica bdquoBOND Max

2 Entparaffinierung uumlber Automaten mit Bond Dewax Solution (REF 35606)

3 Hitzevorbehandlung im Automaten pH 90

4 Peroxidase Blocking (im Nachweissystem REF DS9800) bdquoPolymer Refine

DABldquo d Fa Leica) fuumlr 10 Minuten

5 Inkubation mit Primaumlr-AK fuumlr 60 Minuten

6 Post Primary (im Nachweissystem d Fa Leica) fuumlr 10 Minuten

7 Polymer (Nachweissystem) 30 Minuten

8 DAB (33-Diaminobenzidin) Nachweissystem 20 Minuten

9 Gegenfaumlrbung mit Haumlmalaun (Nachweissystem) 8 min

10 Entwaumlssern in aufsteigender Alkoholreihe gefolgt von Xylol

11 Eindecken mit Roti-Histokit (Fa Roth)

Material und Methode

24

274 Protokolle der Immunhistochemie (Insulin)

- Paraffinschnitte 2microm Trocknung uumlber Nacht bei 60 Grad

- Antikoumlrper Insulin (Fa Leica Menarini Konzentration 1300 verduumlnnt mit

Antikoumlrper- Verduumlnnungsloumlsung Fa Leica (REFAR9352)

- Vollautomat der Fa Leica bdquoBOND Maxldquo

Bearbeitung

1 Entparaffinierung uumlber Automaten mit Bond Dewax Solution (REF 35606)

2 Peroxidase Blocking (im Nachweissystem REF DS9800) bdquoPolymer Refine

DABldquo d Fa Leica) fuumlr 5 min

3 Inkubation mit Primaumlr-AK fuumlr 18 Minuten

4 Post Primary (im Nachweissystem dFaLeica) fuumlr 7 Minuten

5 Polymer (Nachweissystem) 8 min

6 DAB (33-Diaminobenzidin) Nachweissystem 7 Minuten

7 Gegenfaumlrbung mit Haumlmalaun (Nachweissystem) 2 Minuten

8 Entwaumlssern in aufsteigender Alkoholreihe gefolgt von Xylol

9 Eindecken mit Roti-Histokit (Fa Roth)

Material und Methode

25

28 Proliferationsaktivitaumlt

Die morphometrische Auszaumlhlung der Proliferationsaktivitaumlt erfolgte mit dem

Mikroskop (Nikon ECLIPSE Ni) einer Kamera (Nikon digital sight ds-2Mv) dem

Softwareprogramm (Nis- Elements imaging software BR) und einem Gitternetz

(Methode nach Weibel) [45]

Mit Hilfe des BrdU- Labeling-Index (BrdU-LI) konnte die Proliferationsaktivitaumlt der

verschiedenen Versuchsgruppen verglichen werden da dieser den Anteil BrdU-

positiver Hepatozytenkerne in Prozent angibt (vergleiche Abb 8) Er wurde bei den

Tieren der Hauptgruppen 1-5 sowie der Kontrollgruppen 1-5 die uumlber 7 Tage BrdU

uumlber eine osmotische Pumpe (Fa Alzet Modell 2ML1) erhielten bestimmt Gezaumlhlt

wurden die Hepatozytenkerne in den praumlneoplastischen Herden (nur Versuchsgruppen)

und im Normalgewebe (je 2000 Hepatozytenkerne pro Tier der Versuchs- und

Kontrollgruppen)

29 Statistische Auswertung

Die Haupt- und Kontrollgruppen wurden hinsichtlich der Gewichtsentwicklung und

Blutzuckerwerte verglichen Zudem erfolgte ein intraindividueller Vergleich (gepaart)

der Proliferationsaktiviaumlt der Herde und des Normalgewebes in den Hauptgruppen und

der interindividuelle Vergleich (ungepaart) mit dem Normalgewebe der

Kontrollgruppen Es wurde jeweils der Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test (Microsoft

Excel 2003 Redmond USA) verwendet Unterschiede wurden als signifikant

akzeptiert falls die Irrtumswahrscheinlichkeit p unter 005 lag

Ergebnisse

26

3 Ergebnisse

31 Gewichtsentwicklung

In allen Hauptgruppen konnte nach der Transplantation eine Gewichtsreduktion

nachgewiesen werden Im Durchschnitt kam es zu einer initialen Abnahme von 172

Im Verlauf kam es zu einer Erholung der Tiere mit einer Gewichtszunahme um

durchschnittlich 042 Die Hauptgruppen 1 (3 Wochen) und 3 (6 Monate) jeweils

ohne Gefitinib zeigten dies am deutlichsten (49 Gewichtsabnahme innerhalb einer

Woche nach Transplantation) Die Hauptgruppe 1 gewann danach das 106fache und die

Hauptgruppe 3 das 108fache an Gewicht Statistisch signifikante Unterschiede lieszligen

sich zwischen den jeweiligen Haupt- und Kontrollgruppen feststellen (Tab 2 und

Abb5) Hier sahen wir bei den transplantierten diabetischen Tieren der Hauptgruppen

insgesamt einen kleineren Gewichtszuwachs als bei den Kontrolltieren

In den Kontrollgruppen hingegen konnte man eine stete Gewichtszunahme beobachten

(Tab 3 und Abb 6) Durchschnittlich kam es zu einem Gewichtszuwachs bis zum

15fachen Die Unterschiede zwischen den Kontrollgruppen 1 (3 Wochen) und 2 (3

Wochen 2 Wochen Gefitinib) zeigte einen statistisch signifikanten Unterschied Im

Durchschnitt nahm die Kontrollgruppe 1 das 129fache und die Kontrollgruppe 2 das

118fache zu

Einen signifikanten Unterschied konnten wir ebenfalls in den Gruppen 3 (6 Monate)

und 4 (6 Monate 2 Wochen Gefitinib) sowie 4 (6 Monate 2 Wochen Gefitinib) und 5

(6Monate 3 Monate Gefitinib) beobachten In der Kontrollgruppe 3 verzeichneten wir

den groumlszligten Gewichtszuwachs (171fache) Die Kontrollgruppe 4 (145fache) nahm

weniger zu als die Kontrollgruppe 5 (165fache) zu

Ergebnisse

27

Tabelle 2 Gewichtsentwicklung der Hauptgruppen 1-5

HG1 (n=8) HG2 (n=12) HG3 (n=11) HG4 (n=13) HG5 (n=14)

MW 1056 1009 1081 0984 0983

SEM 0009 0004 0033 0010 0012

Test nsa ns

b ns

c ns

d

lt 0001e 0001

f lt 0001

g lt 0001

h lt 0001

i

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM Standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (plt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabelle 3 Gewichtsentwicklung der Kontrollgruppen 1-5

KG1 (n=10) KG2 (n=10) KG3 (n=11) KG4 (n=10) KG5 (n=10)

MW 1288 1179 1706 1445 1649

SEM 0010 0011 0023 0024 0017

Test 0029a 0025

b 0043

c ns

d

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM Standard error of the mean ns nicht signifikant KG Kontrollgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (plt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Ergebnisse

28

Startpunkte Gefitinibgabe

Abbildung 5 Gewichtsentwicklung der Hauptgruppen

In den Hauptgruppen verzeichneten wir eine voruumlbergehende Gewichtsabnahme nach der

Transplantation Nach Erholung konnten wir eine leichte Gewichtszunahme beobachten

Startpunkte Gefitinibgabe

Abbildung 6 Gewichtsentwicklung der Kontrollgruppen

In den Kontrollgruppen konnten wir eine stete Gewichtszunahme verzeichnen (ca das 15-fache vom

Startgewicht)

Ergebnisse

29

32 Blutglukosedaten

Nach erfolgreicher Streptozotocingabe stiegen die Blutglukosewerte aller

Hauptgruppentiere auf Werte uumlber 167 mmolL bzw 300mgL In allen Gruppen lagen

die Durchschnittswerte post transplantationem zwischen 160 mmolL und 276mmolL

waumlhrend des gesamten Versuches Am Toumltungstag lag der Blutzucker durchschnittlich

bei 243mmolL Der nach der Transplantation nachgewiesene Blutglukoseabfall war in

allen Hauptgruppen zu verzeichnen (im Durchschnitt 123) Im Verlauf stiegen die

Werte konsekutiv wieder an Signifikante Unterschiede gab es nicht Verglichen mit den

normoglykaumlmen Kontrollgruppen war ein signifikanter Unterschied zu den

Hauptgruppentieren auf Grund der diabetischen Stoffwechsellage zu ermitteln (Tab 4

Abb 7)

In den Kontrollgruppen lag der Durchschnittswert aller Blutglukosewerte bei

54mmolL (plusmn 09mmolL) Blutzuckerschwankungen als Folge der Gefitinibgabe

konnten nicht nachgewiesen werden Ein signifikanter Unterschied ergab sich zwischen

den Kontrollgruppen 3 (6 Monate) welche einen Blutzuckerwert um 497mmoll hatten

und 5 (6 Monate 3 Monate Gefitinib) welchen einen Blutzuckerwert um 449mmoll

hatten (Tab 5 Abb 8)

Tabelle 4 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Hauptgruppen 1-5

HG1 (n=8) HG2 (n=12) HG3 (n=11) HG4 (n=13) HG5 (n=14)

MW 23088 23075 23456 26700 25591

SEM 0795 1070 3487 1108 1505

Test nsa ns

b ns

c ns

d

Test lt0001e lt0001

f 0001

g lt0001

h lt0001

i

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM Standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

Ergebnisse

30

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabelle 5 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Kontrollgruppen 1-5

KG1 (n=10) KG2 (n=10) KG3 (n=11) KG4 (n=10) KG5(n=10)

MW 5530 6320 4973 4830 4490

SEM 0281 0541 0160 0293 0091

Test nsa ns

b ns

c 0019

d

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM Standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Ergebnisse

31

Startpunkte Gefitinibgabe

Abbildung 7 Blutglukoseentwicklung der Hauptgruppen

Post transplantationem kam es in allen Gruppen zu einem Blutglukoseabfall Im Verlauf stiegen die

Werte konsekutiv wieder an

Startpunkte Gefitinibgabe

Abbildung 8 Blutglukoseentwicklung der Kontrollgruppen

Die Blutglukosewerte der nicht transplantierten Tiere lagen im Durchschnitt bei 54mmolL (plusmn

09mmolL) Blutzuckerschwankungen als Folge der Gefitinibgabe konnten nicht nachgewiesen werden

Ergebnisse

32

33 Praumlneoplastische Leberherde

Nach erfolgreicher Transplantation der Pankreasinseln entstanden bei allen

Hauptgruppen im Abstromgebiet der Inseln klarzellige Veraumlnderungen der Hepatozyten

in den Azinuszonen 1 und 2 (s Abb 9) Diese Foci of alterated hepatocytes zeigten wie

in den vorangegangenen Experimenten eine vermehrte Glykogenspeicherung welche

mit Hilfe der PAS- Reaktion verdeutlicht werden kann (s Abb 10) Des weiteren fand

sich in den Glykogenspeicherherden eine Uumlberexpression des EGF-R und von TGFα im

Vergleich zum extrafokalen Lebergewebe (Abb 13 und 14)

34 Proliferationsaktivitaumlt

Die Proliferationsaktivitaumlt der einzelnen Gruppen wurde anhand des BrdU-Labeling-

Index bestimmt Ein Vergleich der Indices erfolgte intra- und interindividuell (Tabellen

6 bis 8) Die Proliferation betrug im Normalgewebe der Hauptgruppe 1 (3 Wochen) im

Durchschnitt 35 plusmn 0764 In der Hauptgruppe 2 (3 Wochen 2 Wochen Gefitinib) war

sie deutlich geringer und lag bei 125 plusmn 0256

Die Proliferationsaktivitaumlt in den praumlneoplastischen Herden wurde nach 2 Wochen

Gefitinibgabe halbiert (HG 1 vs HG2 107 plusmn 0996 vs 57 plusmn 049) Im

intraindividuellen Vergleich der Hauptgruppe 2 war die Proliferationsaktivitaumlt der

Herde im Vergleich zum Normalgewebe um etwa das 3-fache erhoumlht (Herde vs

Normalgewebe 574 plusmn 049 vs 125 plusmn 026)

Im Normalgewebe der Hauptgruppen 3-5 (vgl Tab7 6 Monate 6 Monate 2 Wochen

Gefitinib 6 Monate 3 Monate Gefitinib) war die Proliferation im Mittel jeweils

geringer als in den Herden (12 plusmn 0075 06 plusmn 0031 und 07 plusmn 0036 vs 61 plusmn

0437 23 plusmn 0131 und 35 plusmn 0223) Dieser Unterschied war in allen drei Gruppen

signifikant Des Weiteren ergab sich ein signifikanter Unterschied zwischen den

Hauptgruppen 3 und 4 Die Proliferationsaktivitaumlt war in der HG 4 (also nach 2-

woumlchiger Gefitinibgabe im Vergleich zur HG 3 (ohne Gefitinibgabe) sowohl im Herd-

als auch im Normalgewebe etwa halbiert (Normalgewebe HG 3 vs HG 4 12 plusmn 0075

vs 06 plusmn 0031 Herdgewebe HG 3 vs HG 4 61 plusmn0437 vs 23 plusmn 0131)

Ergebnisse

33

Bei den Kontrollgruppen 1-4 zeigten sich im Vergleich zum Normalgewebe der

Hauptgruppen erhoumlhte Proliferationsaktivitaumlten im Lebergewebe in den Gruppen 1

(44 plusmn 0595 3 Wochen) und 2 (29 plusmn 0441 3 Wochen 2 Wochen Gefitinib) Diese

waren bei den 6- Monats- Kontrolltieren geringer (KG 345 15 plusmn 0097 06 plusmn

016 09 plusmn 006) Verglichen mit dem Normalgewebe der Hauptgruppen waren die

Proliferationsaktivitaumlten der Kontrolltiere bis auf KG 4 (6 Monate) erhoumlht

Tabelle 6 BrdU-Labeling-Index der Hauptgruppen 1-2

HG1 HG2

Normalgewebe Herde Normalgewebe Herde

Tier 1 35 165 255 604

Tier 2 775 856 065 429

Tier 3 085 771 155 839

Tier 4 18 1004 025 422

MW 3475 10703 1250 5735

SEM 0764 0996 0256 0490

Test(a) 0030 0011

Test(b) nsa ns

b

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

Test(a)

Vergleich zwischen Normalgewebe und Herde der jeweiligen Hauptgruppe

Test(b)

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2 (Normalgewebe)

b Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2 (Herde)

Ergebnisse

34

Tabelle 7 BrdU-Labeling-Index der Hauptgruppen 3-5

HG3 HG4 HG5

Normalgewebe Herde Normalgewebe Herde Normalgewebe Herde

Tier 1 07 293 055 168 06 442

Tier 2 135 83 04 14 08 335

Tier 3 09 478 08 288 065 315

Tier 4 165 683 045 333 1 126

Tier 5 125 748 055 264 045 515

Tier 6 085 169 095 394

MW 1170 6064 0600 2270 0742 3545

SE 0075 0437 0031 0131 0036 0223

Test(a) 0004 0004 0006

Test(b) 0023a 0015

b ns

c ns

d ns

e ns

f

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

Test(a)

Vergleich zwischen Normalgewebe und Herde der jeweiligen Hauptgruppe

Test(b)

a Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4 (Normalgewebe)

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4 (Herde)

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5 (Normalgewebe)

d Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5 (Herde)

e Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5 (Normalgewebe)

f Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5 (Herde)

Ergebnisse

35

Tabelle 8 BrdU-Labeling-Index der Kontrollgruppen 1-5

KG 1 KG 2 KG 3 KG 4 KG 5

Tier 1 71 165 114 054 069

Tier 2 285 38 216 073 079

Tier 3 26 5 186 087 116

Tier 4 815 13 117 049 059

Tier 5 15 113 034 128

MW 4440 2938 1492 0594 0902

SEM 0595 0441 0097 0160 0060

Test(a) ns a 0011

b ns

c ns

d

Test(b) 0044 ns 0008 0003 0004

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

Test(a)

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Test(b)

Vergleich zwischen den jeweiligen Haupt- und Kontrollgruppen

Ergebnisse

36

35 Abbildungen

Abb 9 Immunhistochemische Darstellung von Insulin in den transplantierten

Pankreasinseln

Vitale angewachsene Pankreasinseln in einem Pfortaderast eines Portaltraktes nach intraportaler

Transplantation und umgebene klarzellige Veraumlnderungen der Hepatozyten im Abstromgebiet Mit dem

Antikoumlrper gegen Insulin lassen sich szlig-Zellen der transplantierten Inseln nachweisen deren Zytoplasma

spezifisch angefaumlrbt wird (Laumlnge der unteren Bildkante A761 microm B 435microm)

A

B

Ergebnisse

37

Abb 10 Glykogenspeicherherd (6 Mon nach Transplantation) in der PAS-

Reaktion

Leberherd 6 Monate nach Transplantation mit typischen Lebergewebsveraumlnderungen (in der unteren

Abbildung vergroumlszligert) Praumlneoplastische hepatozellulaumlre Laumlsionen sogenannte foci of altered

hepatocytes (FAH) mit vermehrter Glykogenspeicherung im Vergleich zum umgebenen Lebergewebe

dargestellt in der PAS- Reaktion (Laumlnge der unteren Bildkante A1740microm B 870microm)

B

A

Ergebnisse

38

Abb 11 Glykogenspeicherherde in der PAS-Reaktion

Man erkennt in der PAS-Reaktion eine kraumlftige Violettfaumlrbung der Herde gegenuumlber dem Normalgewebe

Die Transplantation von Pankreasinseln fuumlhrte bei den diabetischen Tieren zu glykogenspeichernden

Herden im Abstromgebiet der Transplantate und auch bei Ratten die Gefitinib erhielten Die

Abbildungen zeigen die Herde in verschiedenen Vergroumlszligerungen der Hauptgruppe 5 (6 Monate 3

Monate Gefitinib) (Laumlnge der unteren Bildkante A E870microm B F 435microm CD 217microm)

B A

F E

C D

Ergebnisse

39

Abbildung 13 Immunhistochemische Darstellung von TGF-α

Beispiel der immunhistochemischen Darstellung von TGF-α in einem hellzelligen Leberherd (6 Monate

nach Transplantation ohne Gefitinibgabe) Man sieht eine maumlszligige Braunfaumlrbung des Zytoplasmas und

der Zellmembran der Hepatozyten der Leberherde im Vergleich zum umgebenden Normalgewebe

entsprechend einer Uumlberexpression von TGFα innerhalb des Leberherdes

(Laumlnge der unteren Bildkante A1740microm B 870microm)

B

A

Ergebnisse

40

Abbildung 14 Immunhistochemische Darstellung von EGF-R

Beispiel einer immunhistochemischen Darstellung des EGF-R in einem hellzelligen Leberherd(6 Monate

nach Transplantation ohne Gefitinibgabe) Im Vergleich zum Normalgewebe findet man eine etwas

kraumlftigere membranstaumlndige Braunfaumlrbung der Hepatozyten im Herdgewebe entsprechend einer leichten

Uumlberexpression des EGFR in den Leberherden (Laumlnge der unteren Bildkante A1740microm B 870microm)

A

B

Ergebnisse

41

Abbildung 15 Immunhistochemische Darstellung BrdU-markierter Hepatozyten

Dunkelbraun gefaumlrbte Zellkerne markieren Hepatozyten die sich im Proliferationszyklus befinden Das

umliegende Normalgewebe zeigt im Vergleich zum Herdgewebe eine deutlich geringere

Proliferationsaktivitaumlt BrdU wurde mittels einer osmotischen Minipumpe uumlber 7 Tage kontinuierlich

verabreicht (6 Monate nach Transplantation ohne Gefitinibgabe)

(Laumlnge der unteren Bildkante 870microm)

A

Diskussion

42

4 Diskussion

41 Die Transplantate und deren Effekte auf das benachbarte Leberparenchym

Voraussetzung fuumlr das Experiment waren vitale Pankreasinseltransplantate in den

kleinen Pfortaderaumlsten der Leber welche zu allen Toumltungszeitpunkten in den

Hauptgruppen nachgewiesen werden konnten (siehe Abb 3) Zahlreiche Herde

veraumlnderter Hepatozyten haben sich im Abstromgebiet der Transplantate ausgebildet

Mit Hilfe der PAS-Reaktion konnte die Glykogenspeicherung der vergroumlszligerten

Hepatozyten innerhalb des Leberazinus deutlich gemacht werden Diese klarzelligen

Herde (clear cell foci CCF) werden bei der Ratte zu den Praumlneoplasien gezaumlhlt [50]

Ursaumlchlich fuumlr die Glykogenose ist eine reduzierte Glykogenolyseaktivitaumlt der

Hepatozyten und eine gesteigerte Glykogensynthese (verminderte Aktivitaumlt des

glykogenolytischen Enzyms Glukose- 6- Phosphatase) Insulin-vermittelte Signalwege

wie AKT mTOR und Ras Raf1 sowie Enzyme der Glykolyse der de-novo-

Fettsaumluresynthese der β- Oxidation und der Cholesterinbiosynthese sind in den CCF

hochreguliert verglichen mit dem Normalgewebe Ebenfalls findet sich eine erhoumlhte

Proliferationsaktivitaumlt [9] und eine gleichzeitige Uumlberexpression von EGF-R und TGF-α

in praumlneoplastischen Herden wie es auch in diesem Experiment bei den unbehandelten

Tieren nachweisbar ist

42 Blutglukose und Gewichtsentwicklung der Tiere

In allen Hauptgruppen konnte nach der Transplantation eine Gewichtsreduktion

nachgewiesen werden Diese beruht meist auf einer voruumlbergehenden Einstellung der

Nahrungsaufnahme sowie dem auch beim Menschen bekannten

Postaggressionsstoffwechsel nach Operationen [53]

Die Entwicklung von Blutglukose und Gewicht der Haupt- und Kontrollgruppen

entsprach in der Gesamtheit unseren Erwartungen In den Hauptgruppen konnten wir

dauerhaft hohe Blutzuckerwerte und groumlszligtenteils konstante Gewichtsverlaumlufe

verzeichnen Die Kontrolltiere waren zu jeder Zeit normoglykaumlmisch und nahmen

kontinuierlich an Gewicht zu Ein Einfluss des Medikamentes Gefitinib bezogen auf

die Blutglukose- und Gewichtsdaten konnte bei den transplantierten Versuchstieren

Diskussion

43

nicht festgestellt werden Hier zeigte sich im Vergleich der einzelnen Hauptgruppen

untereinander kein signifikanter Unterschied Die geringe Gewichtszunahme ist wie

auch schon in einigen Vorarbeiten beschrieben den Nebenwirkungen des Diabetes

zuzuschreiben [13] Zudem kam es bei den diabetischen Tieren zu Katarakten

Polydipsie Polyurie und Diarrhoen

Ein Einfluss des Gefitinibs auf die Gewichtsentwicklung der nicht-transplantieren Tiere

konnte jedoch ermittelt werden Es zeigten sich signifikante Unterschiede zwischen den

behandelten (Kontrollgruppe 4 6 Monate 2 Wochen Gefitinib) und den nicht-

behandelten Tieren (Kontrollgruppe 3 6 Monate) Gefitinib fuumlhrte dazu dass die Tiere

anfangs weniger zunahmen dann nach 3 Wochen aber kontinuierlich an Gewicht

zunahmen moumlglicherweise laumlsst sich dies durch Gewoumlhnungseffekte erklaumlren

Die Kontrollgruppe 5 welche sechs Monate lebte und drei Monate vor

Toumltungszeitpunkt Gefitinib erhielt zeigte jedoch im Vergleich zu der unbehandelten

Kontrollgruppe 3 (6 Monate) keinen signifikanten Gewichtsunterschied Dies kann die

Folge einer Toleranzentwicklung gegenuumlber der Applikation sein oder dass mit

zunehmender Dauer der Verabreichung des Medikamentes die Nebenwirkungen von

den Tieren besser toleriert werden konnten Zu den bekannten Nebenwirkungen von

Gefitinib gehoumlren Diarrhoen Augenentzuumlndungen und Hautausschlaumlge (vergleiche

Tab 6-5) [54] Ein Einfluss des Medikamentes auf den Blutglukosespiegel der

Kontrolltiere konnte nicht festgestellt werden

43 Proliferationsindex

Ziel dieser Arbeit war die Inhibition von EGF-R ein Transmembranrezeptor der eine

wichtige Rolle in der Hepatokarzinogenese spielt [28 29] Dieser

Wachstumsfaktorrezeptor wird auch auf der Zelloberflaumlche hepatozellulaumlrer Karzinome

vermehrt exprimiert [46 47]

Nun konnte in meinen Experimenten durch die Blockade der intrazellulaumlren

Tyrosinkinase mittels Gefitinib eine Reduktion der Proliferationsrate der

praumlneoplastischen Leberherde erzielt werden sodass eine Beeinflussung der Initiation

der Hepatokarzinogenese anzunehmen ist Gefitinib hemmt die Proliferation dieser

Glykogenspeicherherde im Kurzzeitversuch uumlber 2 Wochen bei den 3 Wochen- und 6-

Monatstieren mit einer Dosis von 20mgkgKG

Diskussion

44

Im Gegensatz dazu kam es zu keiner Beeinflussung der Proliferation bei den

Mittellangzeitversuchen von 6 Monaten uumlber eine laumlngere Applikationsdauer (3

Monate) mit einer reduzierten Dosis (10mgkgKG) Somit bleibt anscheinend die

Karzinogenese bereits laumlnger bestehender womoumlglich schon promovierter Herde durch

eine EGF-R-Blockade unbeeinflusst Dies liegt moumlglicherweise an dem Startpunkt der

Behandlung da die Therapie mit Gefitinib erst nach 3 Monaten begonnen wurde und

der Einfluss auf die sehr fruumlhe Hepatokarzinogenese somit verringert ist

Auch andere Modelle wie die intrahepatische Ovar- und

Schilddruumlsenfollikeltransplantation sowie chemische Hepatokarzinogenesemodelle (N-

Nitrosomorpholin) zeigten aumlhnliche Ergebnisse sowohl in Kurz- (3 Wochen - 6 Monate)

als auch in den Langzeitexperimenten (12-24 Monate) im Hinblick auf die Proliferation

Nach 2-woumlchiger Hochdosis-Gefitinibgabe lieszligen sich verminderte

Proliferationsaktivitaumlten in den praumlneoplastischen Leberherden nachweisen Im

Ovartransplantationsmodell Modellen entstanden sogar weiterhin hepatozellulaumlre

Adenome und Karzinome sodass anzunehmen ist dass Gefitinib kaum einen Einfluss

auf die Promotion und Progression in der hormonellen Hepatokarzinogenese hat Weder

die Anzahl noch das Auftreten der Tumoren wurde durch die Gefitinibdauergabe

(10mg) beeinflusst [55] Im N-Nitrosomorpholinmodell hingegen konnte das Auftreten

von hepatozellulaumlren Adenomen und Karzinomen durch die Gefitinibgabe reduziert

werden sodass im chemischen Hepatokarzinogenesemodell die Aktivierung des EGF-R

womoumlglich eine groumlszligere Rolle spielt als im hormonellen [56]

Eine moumlgliche Erklaumlrung kann die Resistenzentwicklung gegenuumlber

Tyrosinkinaseinhibitoren sein welche sowohl in vitro als auch klinisch bei der

Behandlung mit diesen Medikamenten beobachtet wird [49 50] Auszligerdem ist es

moumlglich dass die verabreichte Dosis von 10mgkgKG Gefitinib nicht zu einer

vollstaumlndigen Blockade der Tyrosinkinase gefuumlhrt hat Womoumlglich kam es uumlber

alternative Wege wie beispielsweise der Aktivierung des IGF-1R (insulin-like-growth-

factor-receptor 1) zu einer Aufrechterhaltung des MAPK-Pfades und damit zum

Uumlberleben und Wachstum der Praumlneoplasien [50 51] Zellkulturexperimente konnten

diese Resistenzentwicklung und eine Transaktivierung des EGF-R belegen [50]

Diese Hypothese wird auch durch eine klinische Studie aus dem Jahr 2006 untermauert

[57] Hier wurde die Wirksamkeit von Gefitinib bei fortgeschrittenem inoperablen

HCCacutes an 31 Patienten untersucht Das Ergebnis war jedoch mit einem Ansprechen von

nur ca 3 ernuumlchternd sodass die Studie nicht fortgefuumlhrt wurde Allerdings findet

Diskussion

45

Gefitinib (IressaTM) neben Erlotinib (TarcevaTM) ua im Rahmen klinischer Studien

in der Therapie des Bronchialkarzinoms Anwendung

Zusammenfassung

46

5 Zusammenfassung

Die therapeutischen Moumlglichkeiten sind fuumlr das hepatozellulaumlre Karzinom bis heute sehr

begrenzt Tierexperimentelle Hepatokarzinogenesemodelle dienen dem besseren

Verstaumlndnis diverser pathophysiologischer metabolischer und molekulaer Prozesse

und zeigen neue gezielte antitumorigene Therapieansaumltze auf

Ein langjaumlhrig etabliertes Modell ist die hormoninduzierte Hepatokarzinogenese durch

Pankreasinseltransplantation Auch andere Modelle wie die intrahepatische Ovar- und

Schilddruumlsenfollikeltransplantation sowie chemische Hepatokarzinogenesemodelle (N-

Nitrosomorpholin) haben sich etabliert und wurden in parallelen Experimenten zu

meinem durchgefuumlhrt In allen Modellen entstanden Praumlneoplasien bzw

hyperproliferative Leberherde in der nichtzirrhotischen Rattenleber welche sich (auszliger

nach Schilddruumlsenfollikeltransplantation) zu hepatozellulaumlren Adenomen und spaumlter

auch Karzinomen weiterentwickelten

In dieser Studie wurden die Versuchstiere (Ratten) in 5 Haupt- und 5 Kontrollgruppen

unterteilt wobei die kuumlrzeste Beobachtungszeit bei 3 Wochen und die laumlngste bei 6

Monaten lag Die Dauer der Gefitinibapplikation wurde ebenfalls unterteilt in 2 Wochen

und 3 Monate Messparameter in diesem Experiment stellten Blutzucker Gewicht und

die Proliferationsaktivitaumlt der Herde dar Das Lebergewebe wurde histologisch

morphometrisch und immunhistochemisch untersucht

In der vorliegenden Arbeit wurde versucht die insulininduzierte Hepatokarzinogenese

mittels Gefitinib zu hemmen Dieses blockiert spezifisch die Tyrosinkinase des EGF-R

sodass es zu einer Unterbrechung der Signalkaskade kommt

In meiner Arbeit fand sich im Kurzzeitversuch eine deutlich geringere

Proliferationsaktivitaumlt innerhalb der Glykogenspeicherherde behandelter Tiere im

Vergleich zu nicht behandelten Tieren

Dies untermauert die Annahme dass TGF-α und der EGF-R eine wichtige Rolle in der

Entstehung praumlneoplastischer Herde und in der Hepatokarzinogenese spielen

In diesem Experiment konnte somit gezeigt werden dass Gefitinib einen Einfluss auf

die Initiation der Tumorgenese im Inseltransplantationsmodell der Ratten hat

Die Langzeitexperimente zeigten jedoch dass es zu keiner Beeinflussung der Promotion

und Progression der Hepatokarzinogenese kam Anzunehmen ist dass die EGF-R-

Zusammenfassung

47

Aktivierung nur einen Teil der aktivierten Signalkaskaden in der hormonell induzierten

Karzinogenese der Leber ausmacht

Literaturverzeichnis

48

6 Literaturverzeichnis

[1] Jemal A Bray F Center MM Ferlay J Ward E Forman D Global

Cancer Statistics CA- Cancer J Clin 2011 6169ndash90

[2] Gomaa AI Khan SA Toledano M B Waked I Taylor- Robinson S D

Hepatocellular carcinoma epidemiology risk factors and pathogenesis World J

Gastroenterol 2008 14 4300-4308

[3] Marrero J Kudo M Bronowicki J-P The Challenge of Prognosis and

Staging for Hepatocellular Carcinoma Oncologist 2010 15 23-33

[4] Llovet JM Bru C Bruix J Prognosis of hepatocellular carcinoma the

BCLC staging classification Semin Liver Dis 1999 19 329ndash38

[5] Llovet JM Ricci S Mazzaferro V Hilgard P Gane E Blanc JF de

oliveira AC Santoro A Raoul JL Forner A Schwartz M Porta C

Zeuzem S Bolondi L Greten TF Galle PR Seitz JF Borbath I

Haumlussinger D Giannaris T Shan M Moscovici M Voliotis D Bruix J

Sorafenib in advanced hepatocellular carcinoma N Engl J Med 2008 359 378-

90

[6] Wilhelm S Adnane L Newell P Villanueva A Llovet JM Lynch M

Preclinical overview of sorafenib a multikinase inhibitor that targets both Raf

and VEGF and PDGF receptor tyrosine kinase signaling Mol Cancer Ther 2008

73129-3140

[7] Bannasch P Preneoplastic lesions as end points in carcinogenicity testing II

Preneoplasia in various non- hepatic tissues Carcinogenesis 1986 7 849-852

[8] Aleem E Nehrbass D Klimek F Mayer D Bannasch P Upregulation

of the insulin receptor and type I insulin-like growth factor receptor are early

events in hepatocarcinogenesis Toxicol Pathol 2011 39524-43

Literaturverzeichnis

49

[9] Dombrowski F Mathieu C Evert M Hepatocellular Neoplasms Induced by

Low-NumberPancreatic Islet Transplants in Autoimmune Diabetic BBPfd Rats

Cancer Res 2006 1833-1843

[10] Ribback S Calvisi DF Cigliano A Sailer V Peters M Rausch J

Heidecke CD Birth M Dombrowski F Molecular and metabolic changes in

human liver clear cell foci resemble the alterations occurring in rat

hepatocarcinogenesis J Hepatol 2013 581147-56

[11] Morath C Schwenger J Schmidt J Zeier M Kombinierte Niere- Pankreas-

Transplantation Nephrologe 2007 2356ndash363

[12] Griffith RC Scharp D Hartmann B Ballinger W Lacy P A Morphologic

Study of Intrahepatic Portal-vein Islets Isografts Diabetes 1977 26 201-14

[13] Dombrowski F Lehringer-Polzin M Pfeifer U Hyperproliferative Liver

Acini after Intraportal Islet Transplantation in Streptozotocin-Induced Diabetic

Rats Laboratory Invest 1994 71 688-699

[14] Dombrowski F Bannasch P Pfeifer U Hepatocellular Neoplasms Induced

by Low- Number Pancreatic Islet Transplants in Streptozotocin Diabetic Rats

Am J Pathol 1997 150 1071-1087

[15] Dombrowski F Klingmuumlller D Pfeifer U Insulinomas Derived from

Hyperplastic Intra-Hepatic Islet Transplants Am J Pathol 1998 152 1025-

1038

[16] Dombrowski F Peifer U Hyperprolferative State of Liver Acini and

Pancreatic Islets after Intraportal Transplantation of Small Mass of Islets of

Langerhans in Streptozotocin induced Diabetic Rats Exp Clin Endocrinol 1995

103 112-117

Literaturverzeichnis

50

[17] De Paepe M Keymeulen B Pipeleers D Kloumlppel G Proliferation and

Hypertrophy of Liver Cells Surrounding Islet Grafts in Diabetic Recipient Rats

Hepatology 1995 21 1114-1153

[18] Dombrowski F Filsinger E Bannasch P Pfeifer U Altered Liver Acini

Induced in Diabetic Rats by Portal Vein Islet Isografts Resemble

Preneoplstic Hepatic Foci in Their Enzymic Pattern Am J Pathol 1996 148

1249-56

[19] Dragan Y P Sargent L Xu Y-D Xu Y-H H C Pitot HC The

Initiation-Promotion-Progression Model of Rat Hepatocarcinogenesis Exp Biol

Med (Maywood) 1993 20216-24

[20] Buumlrger C Inhibition der Signaltransduktion des epidermalen

Wachstumsfaktorrezeptors (EGF-Rezeptor) durch Peptid-Aptamere unv Diss

Universitaumlt Frankfurt aM 2002

[21 ] Fausto N Liver regeneration J Hepatol 2000 3219-31

[22] Michalopoulos GK DeFrances MC Liver regeneration Science 1997

27660-66

[23] Morimitsu Y Hsia CC Kojiro M Tabor E Nodules of less-differentiated

tumor within or adjacent to hepatocellular carcinoma relative expression of

transforming growth factor-alpha and its receptor in the different areas of tumor

Hum Pathol 1995 261126-1132

[24] Nalesnik MA Lee RG Carr BI Transforming growth factor alpha (TGFalpha)

in hepatocellular carcinomas and adjacent hepatic parenchyma Hum Pathol

1998 29228-234

[25] Harada K Shiota G Kawasaki H Transforming growth factor-alpha and

epidermal growth factor receptor in chronic liver disease and hepatocellular

carcinoma Liver 1999 19318-325

Literaturverzeichnis

51

[26] Chung YH Kim JA Song BC Lee GC Koh MS Lee YS et al

Expression of transforming growth factor-alpha mRNA in livers of patients with

chronic viral hepatitis and hepatocellular carcinoma Cancer 2000 89977-982

[27] Bekaii-Saab T Williams N Plass C Calero M Eng C A novel mutation

in the tyrosine kinase domain of ErB2 in hepatocellular carcinoma BMC

Cancer 2006 278-282

[28] Lee G Merlino G Fausto N Development of liver tumors in transforming

growth factor alpha transgenic mice Cancer Res 1992 19 5162-1570

[29] Hufnagl K Parzefall W Marian B Kaumlfer M Bukowska K Schulte-

Hermann R Grasl-Kraupp B Role of transforming growth factor alspha and

prostaglandines in preferential growth of preneopastic rat hepatocytes

Carcinogenesis 2001 8 1247-1256

[30] Carpenter G Cohen S Epidermal growth factor Annu Rev Biochem 1979

193-216

[31] Hanahan D Weinberg R The hallmarks of cancer Cell 2000 100 57-

70

[32] Fedi S Tola E Moeumlnne-Loccoz Y Dowling DN Smith LM Ogara F

Evidence for signalling between the phytopathogenic fungus Pythium ultimum

and Pseudomonas fluorescens F113 P ultimum represses the expression of

genes in P fluorescens F113 resulting in altered ecological fitness Appl

Environ Microbiol 1997 63 4261-4266

[33] Slamon D Clark G Wong S Levin W Ullrich A McGuire W Science

1987 235 177-182

[34] Khalil M Grandis J Shin D Expert Review of Anticancer Therapy 2003 3

367-380

Literaturverzeichnis

52

[ 35] Krejsa C Rogge M Sadee W Protein therapeutics new applications for

pharmacogenetics Nature Reviews Drug Discovery 2006 5 507-521

[36] Barker A Gibson K Grundy W Godfrey A Barlow J Healy M

Woodburn J Ashton S Curry B Scarlett L Henthorn L Richards L

Studies leading to the identification of ZD1839 (IRESSA) an orally active

selective epidermal growth factor receptor tyrosine kinase inhibitor targeted to

the treatment of cancer Bioorg Med Chem Lett 2001 14 1911-1914

[37] Shchemelinin I Sefc L Necas E Protein kinase inhibitors Folia Biol

(Praha) 2006 4 137-148

[38] Wakeling A Guy S Woodburn J Ashton S Curry B Barker A Gibson

K ZD1839 (IRESSA) an orally active inhibitor of epidermal growth factor

signalling with potential for cancer therapy Cancer Res 2002 20 5749-5754

[39] Blackhall F Ranson M Thatcher N Where next for gefitinib in patients with

lung cancer Lancet Oncol 2006 6 499-507

[40] Birnbaum A Ready N Gefitinib therapy for non-small cell lung cancer

Curr Treat Options Oncol 2005 675-81

[41] Schiffer E Housset C Cacheux W Wendum D Desbois-Mouthon C

Rey C Clergue F Poupon R Barbu V Rosmorduc O Gefitinib an EGFR

inhibitor prevents hepatocellular carcinoma development in the rat liver with

cirrhosis Hepatology 2005 41307-14

[42] Brehmer D Greff Z Godl K Blencke S Kurtenbach A Weber M

Muumlller S Klebl B Cotten M Keacuteri G Wissing J Daub H Cellular

Targets of Gefitinib Cancer Res 2005 65 379

[43] Klotz L Hacker HJ Klingmuumlller D Bannasch P Pfeifer U Dombrowski

F Hepatocellular alterations after intraportal transplantation of ovarian tissue in

ovariectomized rats Am J Pathol 2000 1561613-26

Literaturverzeichnis

53

[44] Dombrowski F Klotz L Hacker HJ Li Y Klingmuumlller D Brix K

Herzog V Bannasch P Hyperproliferative hepatocellular alterations after

intraportal transplantation of thyroid follicles Am J Pathol 2000 15699-113

[45] Weibel E Staubli W Gnagi H Hess F Correlated morphometric and

biochemical studies on the liver cell I Morphometric model stereologic

methods and normal morphometric data for rat liver J Cell Biol1969 4268ndash

91

[46] Strumberg D Clark J Awada A Moore M Richly H Hindlisz A Hirte

H Eder J Lenz H Schwartz B Safety pharmacokinetics and preliminary

antitumor activity of sorafenib a review of four phase I trials in patients with

advanced refractory solid tumors Oncologist 2007 4 426-437

[47] Mendelsohn J Baselga J The EGF receptor family as targets for cancer

therapy Oncogene 2000 56 6550-6565

[48] Li B Chang C Yuan M McKenna W Shu H Resistance to small

molecule inhibitors of epidermal growth factor receptor in malignant gliomas

Cancer Res 2003 21 7443ndash7450

[49] Kosaka T Yatabe Y Endoh H Yoshida K Hida T Tsuboi M Tada H

Kuwano H Mitsudomi T Analysis of epidermal growth factor receptor gene

mutation in patients with non-small cell lung cancer and acquired resistance to

gefitinib Clin Cancer Res 2006 19 5764ndash5769

[50] Huether A Hopfner M Sutter A Baradari V Schuppan D Scheruumlbl

H Signaling pathways involved in the inhibition of epidermal growth factor

receptor by erlotinib in hepatocellular cancer World J Gastroenterol 2006

32 5160ndash5167

[51] Giglia J Antonia S Berk L Bruno S Dessureault S Finkelstein

S Systemic therapy for advanced hepatocellular carcinoma past present and

future Cancer Control 2010 1 120ndash129

Literaturverzeichnis

54

[52] Bannasch P Pathogenesis of hepatocellular carcinoma sequential cellular

molecular and metabolic changes Prog Liver Dis 1996 14161ndash97

[53] Beisbarth H Fekl W Pathophysiology of post-aggression metabolism

Zentralbl Chir 1989 1141045-58

[54] Packungsbeilage Iressa (Hersteller AstraZeneca UK Limited Macclesfield

Cheshire SK10 2NA Vereinigtes Koumlnigreich)

[55] Ribback S Sailer V Boumlhning E Guumlnther J Merz J Steinmuumlller F

Evert M Calvisi DC Der Tyrosinkinasehemmer Gefitinib reduziert die

Tumorentstehung im chemischen jedoch in hormonell induzierten

Hepatokarzinogenese-Modellen Z Gastroenterol 2013 5130 (abstract)

[56] Dombowski F Sailer V Inhibition des Epidermal Growth Factor

Rezeptors in chemisch induzierten praumlneoplastischen Leberherden und

hepatozellulaumlren Karzinomen der Ratte 2010

[57] OrsquoDwyer P J Giantonio BJ Levy DE Kauh JS Fitzgerald B Benson

AB Gefitinib in advanced unresectable hepatocellular carcinoma Results from

the Eastern Cooperative Oncology Grouprsquos Study E1203 Journal of Clinical

2006 414

Tabellenanhang

55

7 Tabellenanhang

Tab 7-1 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Hauptgruppen 1-5

HG1 HG2 HG3 HG4 HG5

Tier 1 234 212 70 304 315

Tier 2 216 282 317 249 324

Tier 3 142 221 184 332 226

Tier 4 306 245 304 287 323

Tier 5 302 205 288 293 273

Tier 6 167 210 306 278 193

Tier 7 291 185 332 271 198

Tier 8 189 215 245 249 201

Tier 9 314 65 234 260

Tier 10 199 268 232

Tier 11 252 291 270

Tier 12 229 169

Tier 13 246

MW 23088 23075 23456 26700 25591

SEM 0795 1070 3487 1108 1505

Test nsa ns

b nsc ns

d

Test lt0001e lt0001

f 0001g lt0001

h lt0001i

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabellenanhang

56

Tab 7-2 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Kontrollgruppen

1-5

KG1 KG2 KG3 KG4 KG5

Tier 1 51 51 47 47 47

Tier 2 47 48 44 48 43

Tier 3 53 48 42 43 43

Tier 4 48 51 61 74 47

Tier 5 57 87 47 44 41

Tier 6 54 47 50 46 40

Tier 7 51 68 51 45 47

Tier 8 52 92 56 49 46

Tier 9 63 63 51 44 47

Tier 10 77 77 48 43 48

Tier 11 50

MW 5530 6320 4973 4830 4490

SEM 0281 0541 0160 0293 0091

Test nsa ns

b nsc 0019

d

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Tabellenanhang

57

Tab 7-3 Gewichtsentwicklung der Hauptgruppen 1-5

HG1 HG2 HG3 HG4 HG5

Tier 1 0938 1045 0841 0942 1057

Tier 2 1092 0938 0870 0894 0950

Tier 3 1075 1070 1435 1077 0967

Tier 4 1089 1039 0696 0960 1004

Tier 5 0988 0984 0693 0763 0958

Tier 6 1187 0949 1004 1041 1033

Tier 7 1044 0988 1220 0874 1306

Tier 8 1039 0964 0984 0949 1016

Tier 9 1038 1221 0957 1209

Tier 10 1063 1039 0935 0946

Tier 11 1020 1934 1192 1030

Tier 12 1007 1266 0770

Tier 13 1063 0618

Tier 14 0935

MW 1056 1009 1081 0984 0983

SEM 0009 0004 0033 0010 0012

Test nsa ns

b nsc ns

d

lt0001e 0001

f lt0001g lt0001

h lt0001i

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabellenanhang

58

Tab 7-4 Gewichtsentwicklung der Kontrollgruppen 1-5

KG1 KG2 KG3 KG4 KG5

Tier 1 1308 1311 2255 1836 1717

Tier 2 1397 1269 1408 1872 1672

Tier 3 1332 1318 1471 1134 1598

Tier 4 1285 1225 1642 1206 1621

Tier 5 1331 1189 1828 1512 1896

Tier 6 1341 1203 1946 1339 1746

Tier 7 1361 0981 1788 1326 1589

Tier 8 1290 1105 1806 1411 1856

Tier 9 1109 1090 1560 1380 1389

Tier 10 1128 1094 1526 1432 1406

Tier 11 1537

MW 1288 1179 1706 1445 1649

SEM 0010 0011 0023 0024 0017

Test 0029a 0025

b 0043c ns

d

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Tabellenanhang

59

Tab 6-5Nebenwirkungen von Gefitinib [47]

Nebenwirkungen nach Systemorganklassen und Haumlufigkeit Stoffwechsel- und Ernaumlhrungsstoumlrungen Sehr haumlufig Anorexie leicht oder

mittelschwer (CTC-Grad 1 oder 2)

Augenerkrankungen Haumlufig Konjunktivitis Blepharitis und

trockene Augen hauptsaumlchlich

leicht (CTC-Grad 1) Gelegentlich Hornhauterosion reversibel und

manchmal verbunden mit

anormalem Wimpernwachstum Keratitis (012 )

Gefaumlszligerkrankungen Haumlufig Haumlmorrhagie wie Nasenbluten

und Haumlmaturie Erkrankungen der Atemwege des Brustraums und Mediastinums

Haumlufig Interstitielle Lungenerkrankung (13 ) oft schwer (CTC-Grad 3-4) uumlber Todesfaumllle wurde

berichtet Erkrankungen des Gastrointestinaltrakts Sehr haumlufig Durchfall hauptsaumlchlich leicht

oder mittelschwer (CTC-Grad 1

oder 2)

Erbrechen hauptsaumlchlich leicht

oder mittelschwer (CTC-Grad 1

oder 2)

Uumlbelkeit hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Stomatitis hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Haumlufig Dehydratation als Folge von

Durchfall Uumlbelkeit Erbrechen

oder Appetitlosigkeit

Mundtrockenheit hauptsaumlchlich

leicht (CTC-Grad 1)

Gelegentlich Pankreatitis gastrointestinale Perforation

Leber- und Gallenerkrankungen Sehr haumlufig Erhoumlhungen der

Alaninaminotransferase

hauptsaumlchlich leicht bis

mittelschwer Haumlufig Erhoumlhungen der

Aspartataminotransferase

hauptsaumlchlich leicht bis

mittelschwer Erhoumlhungen des

Gesamtbilirubins hauptsaumlchlich

leicht bis mittelschwer

Gelegentlich Hepatitis

Tabellenanhang

60

Erkrankungen der Haut und des Unterhautzellgewebes

Sehr haumlufig Hautreaktionen hauptsaumlchlich

leicht bis mittelschwer (CTC-Grad 1 oder 2) pustuloumlser Ausschlag manchmal juckend mit trockener Haut einschlieszliglich Hautfissuren erythematoumls

Haumlufig Nagelstoumlrungen Alopezie

Gelegentlich Allergische Reaktionen unter

anderem Angiooumldem und

Urtikaria Selten Bulloumlse Reaktionen

einschlieszliglich toxisch epidermaler Nekrolyse Stevens-Johnson-Syndrom und Erythema multiforme Kutane Vaskulitis

Erkrankungen der Nieren und Harnwege Haumlufig Asymptomatische Erhoumlhung der Kreatininwerte im Blut Proteinurie Zystitis

Selten Haumlmorrhagische Zystitis Allgemeine Erkrankungen und Beschwerden am Verabreichungsort

Sehr haumlufig Asthenie hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Haumlufig Pyrexie Die Haumlufigkeit von UAWs die mit abnormalen Aumlnderungen eines Laborwerts

zusammenhaumlngen wurde auf Basis der Patienten ermittelt bei denen sich der

entsprechende Laborwert mindestens um 2 oder mehr CTC-Grade (bezogen auf den

basalen Laborwert) geaumlndert hat

Dieses Ereignis kann zusammen mit anderen Formen von

Dehydratisierungserscheinungen auftreten (hauptsaumlchlich Hautreaktionen) die bei

IRESSA beobachtet wurden

Die Gesamthaumlufigkeit der unerwuumlnschten Ereignisse mit allergischen Reaktionen

betrug nach der zusammengefassten Analyse der ISEL- INTEREST- und

IPASS-Studien 15 (36 Patienten) Vierzehn der 36 Patienten wurden aus der

gemeldeten Haumlufigkeit ausgeschlossen da es in den Meldungen Hinweise auf

eine nicht-allergische Aumltiologie gab oder darauf dass die allergische Reaktion

die Folge einer Therapie mit einem anderen Arzneimittel war

Dies schlieszligt einzelne Berichte von Leberversagen ein das in einigen Faumlllen

toumldlich verlief

Abkuumlrzungsverzeichnis

61

8 Abkuumlrzungsverzeichnis

microl Mikroliter

Abb Abbildung

ABC avidin-biotin-complex

AKT aktivierte Protein Kinase B

ATP Adenosintriphosphat

BCLC Bacelona Liver Cancer Clinic

BrdU Bromodesoxyuridin

bzw beziehungsweise

CCF clear cell foci

CIS China integrated score

cm Zentimeter

d der

DAB 33-Diaminobenzidin

dh das heiszligt

DNA Desoxyribonucleic acid

EGF Epidermal Growth Factor

EGF-R EGF-Rezeptor

Fa Firma

FAH foci of altered hepatocytes

g Gramm

GSF glycogen storing foci

h Stunde

HCA Hepatozellulaumlres Adenom

HCC Hepatozellulaumlres Karzinom

HE Haumlmatoxylin- Eosin- Faumlrbung

HG Hauptgruppe

HPLC high performance liquid chromatographie

IGF-1R Insulin-Like Growth Factor Receptor 1

GLUT Glukosetransporter

JAK Januskinase

kg Kilogramm

Abkuumlrzungsverzeichnis

62

KG Kontrollgruppe

MAPK mitogen activated protein kinase

mg Milligramm

ml Milliliter

mm Millimeter

mTOR mechanistic Target of Rapamycin

MW Mittelwert

NaCl Natriumchlorid

NaHCO3 Natriumhydrogencarbonat

NNM N- Nitrosomorpholin

ns nicht signifikant

PAS Periodic acid-Schiff reaction

PDGF-R-β Platet Derived Growth Factor-Rezeptor-β

PEI Perkutane Ethanol- Instillation

PI3K Phosphoinositide 3- Kinase

PST Performance- Status

RAF-Kinase Ras-activated factor-Kinase

Ras Rat sarcoma

RFA Radiofrequenzablation

RNA Ribunuclied acid

SEM Standard error of the mean

STAT Signal Transducers and Activators of Transcription

TACE transarterielle Chemoembolisation

TGF-α Transforming Growth Factor alpha

TRIS Tris(hydroxymethyl)-aminomethan

ua unter anderem

UAW Unerwuumlnschte Arzneimittelwirkung

VEGF-R Vascular Endothelial Growth factor-Rezeptor

vgl vergleiche

zB zum Beispiel

Danksagung

63

9 Danksagung

Besonderer Dank gilt Herrn Professor Dr med F Dombrowski fuumlr die Uumlberlassung

des Themas und die Moumlglichkeit diese Arbeit an seinem Institut durchzufuumlhren Mit

seiner Unterstuumltzung war es moumlglich ein Gerhard- Domagk- Stipendium der Ernst-

Moritz- Arndt- Universitaumlt zu erhalten An dieser Stelle moumlchte ich mich auch

rechtherzlich bei der Stipendienvergabekommission bedanken Meinen Doktoranden-

Kollegen moumlchte ich fuumlr die Bereitschaft danken jederzeit bei der Versorgung der

Ratten und Mithilfe bei den experimentellen Versuchen zur Verfuumlgung zu stehen Der

Tierpflegerin Frau Zimak sowie den medizinisch-technischen Assistenten des Instituts

danke ich fuumlr die Versorgung der Tiere und die Anfertigung der histologischen und

immunhistochemischen Schnitte Nicht zuletzt danke ich Frau Dr F Steinmuumlller und

Frau Dr S Ribback fuumlr die Betreuung und kritische Auseinandersetzung mit meiner

Doktorarbeit

Page 22: Die Inhibition von TGF-a bei der Hepatokarzinogenese nach ... · RFA und transarterielle (Chemo-)Embolisation= TAE/ TACE) zur Verfügung. Da die Diagnose jedoch häufig erst in einem

Material und Methode

22

272 Protokolle der Immunhistochemie (TGF-α)

- Paraffinschnitte 2microm Trocknung uumlber Nacht bei 60 Grad

- Antikoumlrper TGFa Fa Calbiochem Konzentration 1100 verduumlnnt mit

Antikoumlrper-Verduumlnnungsloumlsung Fa Leica (REFAR9352)

Bearbeitung

1 Entparaffinierung uumlber Automaten mit Bond Dewax Solution (REF 35606)

2 Hitzevorbehandlung im Automaten pH 60

3 Peroxidase Blocking (im Nachweissystem REF DS9800) bdquoPolymer Refine

DABldquo dFaLeica) fuumlr 10 Minuten

4 Inkubation mit Primaumlr-AK fuumlr 60 Minuten

5 Post Primary (im Nachweissystem dFaLeica) fuumlr 10min

6 Polymer (Nachweissystem) 30 Minuten

7 DAB (33-Diaminobenzidin) Nachweissystem 20 Minuten

8 Gegenfaumlrbung mit Haumlmalaun (Nachweissystem) 8 min

9 Entwaumlssern in aufsteigender Alkoholreihe gefolgt von Xylol

10 Eindecken mit Roti-Histokit (FaRoth)

Material und Methode

23

273 Protokolle der Immunhistochemie (EGF-R)

- Paraffinschnitte 2microm Trocknung uumlber Nacht bei 60 Grad

- Antikoumlrper EGFR Fa Leica Konzentration 150 verduumlnnt mit Antikoumlrper-

Verduumlnnungsloumlsung Fa Leica (REFAR9352)

Bearbeitung

1 Bearbeitung im Vollautomat der Fa Leica bdquoBOND Max

2 Entparaffinierung uumlber Automaten mit Bond Dewax Solution (REF 35606)

3 Hitzevorbehandlung im Automaten pH 90

4 Peroxidase Blocking (im Nachweissystem REF DS9800) bdquoPolymer Refine

DABldquo d Fa Leica) fuumlr 10 Minuten

5 Inkubation mit Primaumlr-AK fuumlr 60 Minuten

6 Post Primary (im Nachweissystem d Fa Leica) fuumlr 10 Minuten

7 Polymer (Nachweissystem) 30 Minuten

8 DAB (33-Diaminobenzidin) Nachweissystem 20 Minuten

9 Gegenfaumlrbung mit Haumlmalaun (Nachweissystem) 8 min

10 Entwaumlssern in aufsteigender Alkoholreihe gefolgt von Xylol

11 Eindecken mit Roti-Histokit (Fa Roth)

Material und Methode

24

274 Protokolle der Immunhistochemie (Insulin)

- Paraffinschnitte 2microm Trocknung uumlber Nacht bei 60 Grad

- Antikoumlrper Insulin (Fa Leica Menarini Konzentration 1300 verduumlnnt mit

Antikoumlrper- Verduumlnnungsloumlsung Fa Leica (REFAR9352)

- Vollautomat der Fa Leica bdquoBOND Maxldquo

Bearbeitung

1 Entparaffinierung uumlber Automaten mit Bond Dewax Solution (REF 35606)

2 Peroxidase Blocking (im Nachweissystem REF DS9800) bdquoPolymer Refine

DABldquo d Fa Leica) fuumlr 5 min

3 Inkubation mit Primaumlr-AK fuumlr 18 Minuten

4 Post Primary (im Nachweissystem dFaLeica) fuumlr 7 Minuten

5 Polymer (Nachweissystem) 8 min

6 DAB (33-Diaminobenzidin) Nachweissystem 7 Minuten

7 Gegenfaumlrbung mit Haumlmalaun (Nachweissystem) 2 Minuten

8 Entwaumlssern in aufsteigender Alkoholreihe gefolgt von Xylol

9 Eindecken mit Roti-Histokit (Fa Roth)

Material und Methode

25

28 Proliferationsaktivitaumlt

Die morphometrische Auszaumlhlung der Proliferationsaktivitaumlt erfolgte mit dem

Mikroskop (Nikon ECLIPSE Ni) einer Kamera (Nikon digital sight ds-2Mv) dem

Softwareprogramm (Nis- Elements imaging software BR) und einem Gitternetz

(Methode nach Weibel) [45]

Mit Hilfe des BrdU- Labeling-Index (BrdU-LI) konnte die Proliferationsaktivitaumlt der

verschiedenen Versuchsgruppen verglichen werden da dieser den Anteil BrdU-

positiver Hepatozytenkerne in Prozent angibt (vergleiche Abb 8) Er wurde bei den

Tieren der Hauptgruppen 1-5 sowie der Kontrollgruppen 1-5 die uumlber 7 Tage BrdU

uumlber eine osmotische Pumpe (Fa Alzet Modell 2ML1) erhielten bestimmt Gezaumlhlt

wurden die Hepatozytenkerne in den praumlneoplastischen Herden (nur Versuchsgruppen)

und im Normalgewebe (je 2000 Hepatozytenkerne pro Tier der Versuchs- und

Kontrollgruppen)

29 Statistische Auswertung

Die Haupt- und Kontrollgruppen wurden hinsichtlich der Gewichtsentwicklung und

Blutzuckerwerte verglichen Zudem erfolgte ein intraindividueller Vergleich (gepaart)

der Proliferationsaktiviaumlt der Herde und des Normalgewebes in den Hauptgruppen und

der interindividuelle Vergleich (ungepaart) mit dem Normalgewebe der

Kontrollgruppen Es wurde jeweils der Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test (Microsoft

Excel 2003 Redmond USA) verwendet Unterschiede wurden als signifikant

akzeptiert falls die Irrtumswahrscheinlichkeit p unter 005 lag

Ergebnisse

26

3 Ergebnisse

31 Gewichtsentwicklung

In allen Hauptgruppen konnte nach der Transplantation eine Gewichtsreduktion

nachgewiesen werden Im Durchschnitt kam es zu einer initialen Abnahme von 172

Im Verlauf kam es zu einer Erholung der Tiere mit einer Gewichtszunahme um

durchschnittlich 042 Die Hauptgruppen 1 (3 Wochen) und 3 (6 Monate) jeweils

ohne Gefitinib zeigten dies am deutlichsten (49 Gewichtsabnahme innerhalb einer

Woche nach Transplantation) Die Hauptgruppe 1 gewann danach das 106fache und die

Hauptgruppe 3 das 108fache an Gewicht Statistisch signifikante Unterschiede lieszligen

sich zwischen den jeweiligen Haupt- und Kontrollgruppen feststellen (Tab 2 und

Abb5) Hier sahen wir bei den transplantierten diabetischen Tieren der Hauptgruppen

insgesamt einen kleineren Gewichtszuwachs als bei den Kontrolltieren

In den Kontrollgruppen hingegen konnte man eine stete Gewichtszunahme beobachten

(Tab 3 und Abb 6) Durchschnittlich kam es zu einem Gewichtszuwachs bis zum

15fachen Die Unterschiede zwischen den Kontrollgruppen 1 (3 Wochen) und 2 (3

Wochen 2 Wochen Gefitinib) zeigte einen statistisch signifikanten Unterschied Im

Durchschnitt nahm die Kontrollgruppe 1 das 129fache und die Kontrollgruppe 2 das

118fache zu

Einen signifikanten Unterschied konnten wir ebenfalls in den Gruppen 3 (6 Monate)

und 4 (6 Monate 2 Wochen Gefitinib) sowie 4 (6 Monate 2 Wochen Gefitinib) und 5

(6Monate 3 Monate Gefitinib) beobachten In der Kontrollgruppe 3 verzeichneten wir

den groumlszligten Gewichtszuwachs (171fache) Die Kontrollgruppe 4 (145fache) nahm

weniger zu als die Kontrollgruppe 5 (165fache) zu

Ergebnisse

27

Tabelle 2 Gewichtsentwicklung der Hauptgruppen 1-5

HG1 (n=8) HG2 (n=12) HG3 (n=11) HG4 (n=13) HG5 (n=14)

MW 1056 1009 1081 0984 0983

SEM 0009 0004 0033 0010 0012

Test nsa ns

b ns

c ns

d

lt 0001e 0001

f lt 0001

g lt 0001

h lt 0001

i

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM Standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (plt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabelle 3 Gewichtsentwicklung der Kontrollgruppen 1-5

KG1 (n=10) KG2 (n=10) KG3 (n=11) KG4 (n=10) KG5 (n=10)

MW 1288 1179 1706 1445 1649

SEM 0010 0011 0023 0024 0017

Test 0029a 0025

b 0043

c ns

d

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM Standard error of the mean ns nicht signifikant KG Kontrollgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (plt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Ergebnisse

28

Startpunkte Gefitinibgabe

Abbildung 5 Gewichtsentwicklung der Hauptgruppen

In den Hauptgruppen verzeichneten wir eine voruumlbergehende Gewichtsabnahme nach der

Transplantation Nach Erholung konnten wir eine leichte Gewichtszunahme beobachten

Startpunkte Gefitinibgabe

Abbildung 6 Gewichtsentwicklung der Kontrollgruppen

In den Kontrollgruppen konnten wir eine stete Gewichtszunahme verzeichnen (ca das 15-fache vom

Startgewicht)

Ergebnisse

29

32 Blutglukosedaten

Nach erfolgreicher Streptozotocingabe stiegen die Blutglukosewerte aller

Hauptgruppentiere auf Werte uumlber 167 mmolL bzw 300mgL In allen Gruppen lagen

die Durchschnittswerte post transplantationem zwischen 160 mmolL und 276mmolL

waumlhrend des gesamten Versuches Am Toumltungstag lag der Blutzucker durchschnittlich

bei 243mmolL Der nach der Transplantation nachgewiesene Blutglukoseabfall war in

allen Hauptgruppen zu verzeichnen (im Durchschnitt 123) Im Verlauf stiegen die

Werte konsekutiv wieder an Signifikante Unterschiede gab es nicht Verglichen mit den

normoglykaumlmen Kontrollgruppen war ein signifikanter Unterschied zu den

Hauptgruppentieren auf Grund der diabetischen Stoffwechsellage zu ermitteln (Tab 4

Abb 7)

In den Kontrollgruppen lag der Durchschnittswert aller Blutglukosewerte bei

54mmolL (plusmn 09mmolL) Blutzuckerschwankungen als Folge der Gefitinibgabe

konnten nicht nachgewiesen werden Ein signifikanter Unterschied ergab sich zwischen

den Kontrollgruppen 3 (6 Monate) welche einen Blutzuckerwert um 497mmoll hatten

und 5 (6 Monate 3 Monate Gefitinib) welchen einen Blutzuckerwert um 449mmoll

hatten (Tab 5 Abb 8)

Tabelle 4 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Hauptgruppen 1-5

HG1 (n=8) HG2 (n=12) HG3 (n=11) HG4 (n=13) HG5 (n=14)

MW 23088 23075 23456 26700 25591

SEM 0795 1070 3487 1108 1505

Test nsa ns

b ns

c ns

d

Test lt0001e lt0001

f 0001

g lt0001

h lt0001

i

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM Standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

Ergebnisse

30

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabelle 5 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Kontrollgruppen 1-5

KG1 (n=10) KG2 (n=10) KG3 (n=11) KG4 (n=10) KG5(n=10)

MW 5530 6320 4973 4830 4490

SEM 0281 0541 0160 0293 0091

Test nsa ns

b ns

c 0019

d

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM Standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Ergebnisse

31

Startpunkte Gefitinibgabe

Abbildung 7 Blutglukoseentwicklung der Hauptgruppen

Post transplantationem kam es in allen Gruppen zu einem Blutglukoseabfall Im Verlauf stiegen die

Werte konsekutiv wieder an

Startpunkte Gefitinibgabe

Abbildung 8 Blutglukoseentwicklung der Kontrollgruppen

Die Blutglukosewerte der nicht transplantierten Tiere lagen im Durchschnitt bei 54mmolL (plusmn

09mmolL) Blutzuckerschwankungen als Folge der Gefitinibgabe konnten nicht nachgewiesen werden

Ergebnisse

32

33 Praumlneoplastische Leberherde

Nach erfolgreicher Transplantation der Pankreasinseln entstanden bei allen

Hauptgruppen im Abstromgebiet der Inseln klarzellige Veraumlnderungen der Hepatozyten

in den Azinuszonen 1 und 2 (s Abb 9) Diese Foci of alterated hepatocytes zeigten wie

in den vorangegangenen Experimenten eine vermehrte Glykogenspeicherung welche

mit Hilfe der PAS- Reaktion verdeutlicht werden kann (s Abb 10) Des weiteren fand

sich in den Glykogenspeicherherden eine Uumlberexpression des EGF-R und von TGFα im

Vergleich zum extrafokalen Lebergewebe (Abb 13 und 14)

34 Proliferationsaktivitaumlt

Die Proliferationsaktivitaumlt der einzelnen Gruppen wurde anhand des BrdU-Labeling-

Index bestimmt Ein Vergleich der Indices erfolgte intra- und interindividuell (Tabellen

6 bis 8) Die Proliferation betrug im Normalgewebe der Hauptgruppe 1 (3 Wochen) im

Durchschnitt 35 plusmn 0764 In der Hauptgruppe 2 (3 Wochen 2 Wochen Gefitinib) war

sie deutlich geringer und lag bei 125 plusmn 0256

Die Proliferationsaktivitaumlt in den praumlneoplastischen Herden wurde nach 2 Wochen

Gefitinibgabe halbiert (HG 1 vs HG2 107 plusmn 0996 vs 57 plusmn 049) Im

intraindividuellen Vergleich der Hauptgruppe 2 war die Proliferationsaktivitaumlt der

Herde im Vergleich zum Normalgewebe um etwa das 3-fache erhoumlht (Herde vs

Normalgewebe 574 plusmn 049 vs 125 plusmn 026)

Im Normalgewebe der Hauptgruppen 3-5 (vgl Tab7 6 Monate 6 Monate 2 Wochen

Gefitinib 6 Monate 3 Monate Gefitinib) war die Proliferation im Mittel jeweils

geringer als in den Herden (12 plusmn 0075 06 plusmn 0031 und 07 plusmn 0036 vs 61 plusmn

0437 23 plusmn 0131 und 35 plusmn 0223) Dieser Unterschied war in allen drei Gruppen

signifikant Des Weiteren ergab sich ein signifikanter Unterschied zwischen den

Hauptgruppen 3 und 4 Die Proliferationsaktivitaumlt war in der HG 4 (also nach 2-

woumlchiger Gefitinibgabe im Vergleich zur HG 3 (ohne Gefitinibgabe) sowohl im Herd-

als auch im Normalgewebe etwa halbiert (Normalgewebe HG 3 vs HG 4 12 plusmn 0075

vs 06 plusmn 0031 Herdgewebe HG 3 vs HG 4 61 plusmn0437 vs 23 plusmn 0131)

Ergebnisse

33

Bei den Kontrollgruppen 1-4 zeigten sich im Vergleich zum Normalgewebe der

Hauptgruppen erhoumlhte Proliferationsaktivitaumlten im Lebergewebe in den Gruppen 1

(44 plusmn 0595 3 Wochen) und 2 (29 plusmn 0441 3 Wochen 2 Wochen Gefitinib) Diese

waren bei den 6- Monats- Kontrolltieren geringer (KG 345 15 plusmn 0097 06 plusmn

016 09 plusmn 006) Verglichen mit dem Normalgewebe der Hauptgruppen waren die

Proliferationsaktivitaumlten der Kontrolltiere bis auf KG 4 (6 Monate) erhoumlht

Tabelle 6 BrdU-Labeling-Index der Hauptgruppen 1-2

HG1 HG2

Normalgewebe Herde Normalgewebe Herde

Tier 1 35 165 255 604

Tier 2 775 856 065 429

Tier 3 085 771 155 839

Tier 4 18 1004 025 422

MW 3475 10703 1250 5735

SEM 0764 0996 0256 0490

Test(a) 0030 0011

Test(b) nsa ns

b

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

Test(a)

Vergleich zwischen Normalgewebe und Herde der jeweiligen Hauptgruppe

Test(b)

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2 (Normalgewebe)

b Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2 (Herde)

Ergebnisse

34

Tabelle 7 BrdU-Labeling-Index der Hauptgruppen 3-5

HG3 HG4 HG5

Normalgewebe Herde Normalgewebe Herde Normalgewebe Herde

Tier 1 07 293 055 168 06 442

Tier 2 135 83 04 14 08 335

Tier 3 09 478 08 288 065 315

Tier 4 165 683 045 333 1 126

Tier 5 125 748 055 264 045 515

Tier 6 085 169 095 394

MW 1170 6064 0600 2270 0742 3545

SE 0075 0437 0031 0131 0036 0223

Test(a) 0004 0004 0006

Test(b) 0023a 0015

b ns

c ns

d ns

e ns

f

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

Test(a)

Vergleich zwischen Normalgewebe und Herde der jeweiligen Hauptgruppe

Test(b)

a Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4 (Normalgewebe)

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4 (Herde)

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5 (Normalgewebe)

d Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5 (Herde)

e Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5 (Normalgewebe)

f Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5 (Herde)

Ergebnisse

35

Tabelle 8 BrdU-Labeling-Index der Kontrollgruppen 1-5

KG 1 KG 2 KG 3 KG 4 KG 5

Tier 1 71 165 114 054 069

Tier 2 285 38 216 073 079

Tier 3 26 5 186 087 116

Tier 4 815 13 117 049 059

Tier 5 15 113 034 128

MW 4440 2938 1492 0594 0902

SEM 0595 0441 0097 0160 0060

Test(a) ns a 0011

b ns

c ns

d

Test(b) 0044 ns 0008 0003 0004

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

Test(a)

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Test(b)

Vergleich zwischen den jeweiligen Haupt- und Kontrollgruppen

Ergebnisse

36

35 Abbildungen

Abb 9 Immunhistochemische Darstellung von Insulin in den transplantierten

Pankreasinseln

Vitale angewachsene Pankreasinseln in einem Pfortaderast eines Portaltraktes nach intraportaler

Transplantation und umgebene klarzellige Veraumlnderungen der Hepatozyten im Abstromgebiet Mit dem

Antikoumlrper gegen Insulin lassen sich szlig-Zellen der transplantierten Inseln nachweisen deren Zytoplasma

spezifisch angefaumlrbt wird (Laumlnge der unteren Bildkante A761 microm B 435microm)

A

B

Ergebnisse

37

Abb 10 Glykogenspeicherherd (6 Mon nach Transplantation) in der PAS-

Reaktion

Leberherd 6 Monate nach Transplantation mit typischen Lebergewebsveraumlnderungen (in der unteren

Abbildung vergroumlszligert) Praumlneoplastische hepatozellulaumlre Laumlsionen sogenannte foci of altered

hepatocytes (FAH) mit vermehrter Glykogenspeicherung im Vergleich zum umgebenen Lebergewebe

dargestellt in der PAS- Reaktion (Laumlnge der unteren Bildkante A1740microm B 870microm)

B

A

Ergebnisse

38

Abb 11 Glykogenspeicherherde in der PAS-Reaktion

Man erkennt in der PAS-Reaktion eine kraumlftige Violettfaumlrbung der Herde gegenuumlber dem Normalgewebe

Die Transplantation von Pankreasinseln fuumlhrte bei den diabetischen Tieren zu glykogenspeichernden

Herden im Abstromgebiet der Transplantate und auch bei Ratten die Gefitinib erhielten Die

Abbildungen zeigen die Herde in verschiedenen Vergroumlszligerungen der Hauptgruppe 5 (6 Monate 3

Monate Gefitinib) (Laumlnge der unteren Bildkante A E870microm B F 435microm CD 217microm)

B A

F E

C D

Ergebnisse

39

Abbildung 13 Immunhistochemische Darstellung von TGF-α

Beispiel der immunhistochemischen Darstellung von TGF-α in einem hellzelligen Leberherd (6 Monate

nach Transplantation ohne Gefitinibgabe) Man sieht eine maumlszligige Braunfaumlrbung des Zytoplasmas und

der Zellmembran der Hepatozyten der Leberherde im Vergleich zum umgebenden Normalgewebe

entsprechend einer Uumlberexpression von TGFα innerhalb des Leberherdes

(Laumlnge der unteren Bildkante A1740microm B 870microm)

B

A

Ergebnisse

40

Abbildung 14 Immunhistochemische Darstellung von EGF-R

Beispiel einer immunhistochemischen Darstellung des EGF-R in einem hellzelligen Leberherd(6 Monate

nach Transplantation ohne Gefitinibgabe) Im Vergleich zum Normalgewebe findet man eine etwas

kraumlftigere membranstaumlndige Braunfaumlrbung der Hepatozyten im Herdgewebe entsprechend einer leichten

Uumlberexpression des EGFR in den Leberherden (Laumlnge der unteren Bildkante A1740microm B 870microm)

A

B

Ergebnisse

41

Abbildung 15 Immunhistochemische Darstellung BrdU-markierter Hepatozyten

Dunkelbraun gefaumlrbte Zellkerne markieren Hepatozyten die sich im Proliferationszyklus befinden Das

umliegende Normalgewebe zeigt im Vergleich zum Herdgewebe eine deutlich geringere

Proliferationsaktivitaumlt BrdU wurde mittels einer osmotischen Minipumpe uumlber 7 Tage kontinuierlich

verabreicht (6 Monate nach Transplantation ohne Gefitinibgabe)

(Laumlnge der unteren Bildkante 870microm)

A

Diskussion

42

4 Diskussion

41 Die Transplantate und deren Effekte auf das benachbarte Leberparenchym

Voraussetzung fuumlr das Experiment waren vitale Pankreasinseltransplantate in den

kleinen Pfortaderaumlsten der Leber welche zu allen Toumltungszeitpunkten in den

Hauptgruppen nachgewiesen werden konnten (siehe Abb 3) Zahlreiche Herde

veraumlnderter Hepatozyten haben sich im Abstromgebiet der Transplantate ausgebildet

Mit Hilfe der PAS-Reaktion konnte die Glykogenspeicherung der vergroumlszligerten

Hepatozyten innerhalb des Leberazinus deutlich gemacht werden Diese klarzelligen

Herde (clear cell foci CCF) werden bei der Ratte zu den Praumlneoplasien gezaumlhlt [50]

Ursaumlchlich fuumlr die Glykogenose ist eine reduzierte Glykogenolyseaktivitaumlt der

Hepatozyten und eine gesteigerte Glykogensynthese (verminderte Aktivitaumlt des

glykogenolytischen Enzyms Glukose- 6- Phosphatase) Insulin-vermittelte Signalwege

wie AKT mTOR und Ras Raf1 sowie Enzyme der Glykolyse der de-novo-

Fettsaumluresynthese der β- Oxidation und der Cholesterinbiosynthese sind in den CCF

hochreguliert verglichen mit dem Normalgewebe Ebenfalls findet sich eine erhoumlhte

Proliferationsaktivitaumlt [9] und eine gleichzeitige Uumlberexpression von EGF-R und TGF-α

in praumlneoplastischen Herden wie es auch in diesem Experiment bei den unbehandelten

Tieren nachweisbar ist

42 Blutglukose und Gewichtsentwicklung der Tiere

In allen Hauptgruppen konnte nach der Transplantation eine Gewichtsreduktion

nachgewiesen werden Diese beruht meist auf einer voruumlbergehenden Einstellung der

Nahrungsaufnahme sowie dem auch beim Menschen bekannten

Postaggressionsstoffwechsel nach Operationen [53]

Die Entwicklung von Blutglukose und Gewicht der Haupt- und Kontrollgruppen

entsprach in der Gesamtheit unseren Erwartungen In den Hauptgruppen konnten wir

dauerhaft hohe Blutzuckerwerte und groumlszligtenteils konstante Gewichtsverlaumlufe

verzeichnen Die Kontrolltiere waren zu jeder Zeit normoglykaumlmisch und nahmen

kontinuierlich an Gewicht zu Ein Einfluss des Medikamentes Gefitinib bezogen auf

die Blutglukose- und Gewichtsdaten konnte bei den transplantierten Versuchstieren

Diskussion

43

nicht festgestellt werden Hier zeigte sich im Vergleich der einzelnen Hauptgruppen

untereinander kein signifikanter Unterschied Die geringe Gewichtszunahme ist wie

auch schon in einigen Vorarbeiten beschrieben den Nebenwirkungen des Diabetes

zuzuschreiben [13] Zudem kam es bei den diabetischen Tieren zu Katarakten

Polydipsie Polyurie und Diarrhoen

Ein Einfluss des Gefitinibs auf die Gewichtsentwicklung der nicht-transplantieren Tiere

konnte jedoch ermittelt werden Es zeigten sich signifikante Unterschiede zwischen den

behandelten (Kontrollgruppe 4 6 Monate 2 Wochen Gefitinib) und den nicht-

behandelten Tieren (Kontrollgruppe 3 6 Monate) Gefitinib fuumlhrte dazu dass die Tiere

anfangs weniger zunahmen dann nach 3 Wochen aber kontinuierlich an Gewicht

zunahmen moumlglicherweise laumlsst sich dies durch Gewoumlhnungseffekte erklaumlren

Die Kontrollgruppe 5 welche sechs Monate lebte und drei Monate vor

Toumltungszeitpunkt Gefitinib erhielt zeigte jedoch im Vergleich zu der unbehandelten

Kontrollgruppe 3 (6 Monate) keinen signifikanten Gewichtsunterschied Dies kann die

Folge einer Toleranzentwicklung gegenuumlber der Applikation sein oder dass mit

zunehmender Dauer der Verabreichung des Medikamentes die Nebenwirkungen von

den Tieren besser toleriert werden konnten Zu den bekannten Nebenwirkungen von

Gefitinib gehoumlren Diarrhoen Augenentzuumlndungen und Hautausschlaumlge (vergleiche

Tab 6-5) [54] Ein Einfluss des Medikamentes auf den Blutglukosespiegel der

Kontrolltiere konnte nicht festgestellt werden

43 Proliferationsindex

Ziel dieser Arbeit war die Inhibition von EGF-R ein Transmembranrezeptor der eine

wichtige Rolle in der Hepatokarzinogenese spielt [28 29] Dieser

Wachstumsfaktorrezeptor wird auch auf der Zelloberflaumlche hepatozellulaumlrer Karzinome

vermehrt exprimiert [46 47]

Nun konnte in meinen Experimenten durch die Blockade der intrazellulaumlren

Tyrosinkinase mittels Gefitinib eine Reduktion der Proliferationsrate der

praumlneoplastischen Leberherde erzielt werden sodass eine Beeinflussung der Initiation

der Hepatokarzinogenese anzunehmen ist Gefitinib hemmt die Proliferation dieser

Glykogenspeicherherde im Kurzzeitversuch uumlber 2 Wochen bei den 3 Wochen- und 6-

Monatstieren mit einer Dosis von 20mgkgKG

Diskussion

44

Im Gegensatz dazu kam es zu keiner Beeinflussung der Proliferation bei den

Mittellangzeitversuchen von 6 Monaten uumlber eine laumlngere Applikationsdauer (3

Monate) mit einer reduzierten Dosis (10mgkgKG) Somit bleibt anscheinend die

Karzinogenese bereits laumlnger bestehender womoumlglich schon promovierter Herde durch

eine EGF-R-Blockade unbeeinflusst Dies liegt moumlglicherweise an dem Startpunkt der

Behandlung da die Therapie mit Gefitinib erst nach 3 Monaten begonnen wurde und

der Einfluss auf die sehr fruumlhe Hepatokarzinogenese somit verringert ist

Auch andere Modelle wie die intrahepatische Ovar- und

Schilddruumlsenfollikeltransplantation sowie chemische Hepatokarzinogenesemodelle (N-

Nitrosomorpholin) zeigten aumlhnliche Ergebnisse sowohl in Kurz- (3 Wochen - 6 Monate)

als auch in den Langzeitexperimenten (12-24 Monate) im Hinblick auf die Proliferation

Nach 2-woumlchiger Hochdosis-Gefitinibgabe lieszligen sich verminderte

Proliferationsaktivitaumlten in den praumlneoplastischen Leberherden nachweisen Im

Ovartransplantationsmodell Modellen entstanden sogar weiterhin hepatozellulaumlre

Adenome und Karzinome sodass anzunehmen ist dass Gefitinib kaum einen Einfluss

auf die Promotion und Progression in der hormonellen Hepatokarzinogenese hat Weder

die Anzahl noch das Auftreten der Tumoren wurde durch die Gefitinibdauergabe

(10mg) beeinflusst [55] Im N-Nitrosomorpholinmodell hingegen konnte das Auftreten

von hepatozellulaumlren Adenomen und Karzinomen durch die Gefitinibgabe reduziert

werden sodass im chemischen Hepatokarzinogenesemodell die Aktivierung des EGF-R

womoumlglich eine groumlszligere Rolle spielt als im hormonellen [56]

Eine moumlgliche Erklaumlrung kann die Resistenzentwicklung gegenuumlber

Tyrosinkinaseinhibitoren sein welche sowohl in vitro als auch klinisch bei der

Behandlung mit diesen Medikamenten beobachtet wird [49 50] Auszligerdem ist es

moumlglich dass die verabreichte Dosis von 10mgkgKG Gefitinib nicht zu einer

vollstaumlndigen Blockade der Tyrosinkinase gefuumlhrt hat Womoumlglich kam es uumlber

alternative Wege wie beispielsweise der Aktivierung des IGF-1R (insulin-like-growth-

factor-receptor 1) zu einer Aufrechterhaltung des MAPK-Pfades und damit zum

Uumlberleben und Wachstum der Praumlneoplasien [50 51] Zellkulturexperimente konnten

diese Resistenzentwicklung und eine Transaktivierung des EGF-R belegen [50]

Diese Hypothese wird auch durch eine klinische Studie aus dem Jahr 2006 untermauert

[57] Hier wurde die Wirksamkeit von Gefitinib bei fortgeschrittenem inoperablen

HCCacutes an 31 Patienten untersucht Das Ergebnis war jedoch mit einem Ansprechen von

nur ca 3 ernuumlchternd sodass die Studie nicht fortgefuumlhrt wurde Allerdings findet

Diskussion

45

Gefitinib (IressaTM) neben Erlotinib (TarcevaTM) ua im Rahmen klinischer Studien

in der Therapie des Bronchialkarzinoms Anwendung

Zusammenfassung

46

5 Zusammenfassung

Die therapeutischen Moumlglichkeiten sind fuumlr das hepatozellulaumlre Karzinom bis heute sehr

begrenzt Tierexperimentelle Hepatokarzinogenesemodelle dienen dem besseren

Verstaumlndnis diverser pathophysiologischer metabolischer und molekulaer Prozesse

und zeigen neue gezielte antitumorigene Therapieansaumltze auf

Ein langjaumlhrig etabliertes Modell ist die hormoninduzierte Hepatokarzinogenese durch

Pankreasinseltransplantation Auch andere Modelle wie die intrahepatische Ovar- und

Schilddruumlsenfollikeltransplantation sowie chemische Hepatokarzinogenesemodelle (N-

Nitrosomorpholin) haben sich etabliert und wurden in parallelen Experimenten zu

meinem durchgefuumlhrt In allen Modellen entstanden Praumlneoplasien bzw

hyperproliferative Leberherde in der nichtzirrhotischen Rattenleber welche sich (auszliger

nach Schilddruumlsenfollikeltransplantation) zu hepatozellulaumlren Adenomen und spaumlter

auch Karzinomen weiterentwickelten

In dieser Studie wurden die Versuchstiere (Ratten) in 5 Haupt- und 5 Kontrollgruppen

unterteilt wobei die kuumlrzeste Beobachtungszeit bei 3 Wochen und die laumlngste bei 6

Monaten lag Die Dauer der Gefitinibapplikation wurde ebenfalls unterteilt in 2 Wochen

und 3 Monate Messparameter in diesem Experiment stellten Blutzucker Gewicht und

die Proliferationsaktivitaumlt der Herde dar Das Lebergewebe wurde histologisch

morphometrisch und immunhistochemisch untersucht

In der vorliegenden Arbeit wurde versucht die insulininduzierte Hepatokarzinogenese

mittels Gefitinib zu hemmen Dieses blockiert spezifisch die Tyrosinkinase des EGF-R

sodass es zu einer Unterbrechung der Signalkaskade kommt

In meiner Arbeit fand sich im Kurzzeitversuch eine deutlich geringere

Proliferationsaktivitaumlt innerhalb der Glykogenspeicherherde behandelter Tiere im

Vergleich zu nicht behandelten Tieren

Dies untermauert die Annahme dass TGF-α und der EGF-R eine wichtige Rolle in der

Entstehung praumlneoplastischer Herde und in der Hepatokarzinogenese spielen

In diesem Experiment konnte somit gezeigt werden dass Gefitinib einen Einfluss auf

die Initiation der Tumorgenese im Inseltransplantationsmodell der Ratten hat

Die Langzeitexperimente zeigten jedoch dass es zu keiner Beeinflussung der Promotion

und Progression der Hepatokarzinogenese kam Anzunehmen ist dass die EGF-R-

Zusammenfassung

47

Aktivierung nur einen Teil der aktivierten Signalkaskaden in der hormonell induzierten

Karzinogenese der Leber ausmacht

Literaturverzeichnis

48

6 Literaturverzeichnis

[1] Jemal A Bray F Center MM Ferlay J Ward E Forman D Global

Cancer Statistics CA- Cancer J Clin 2011 6169ndash90

[2] Gomaa AI Khan SA Toledano M B Waked I Taylor- Robinson S D

Hepatocellular carcinoma epidemiology risk factors and pathogenesis World J

Gastroenterol 2008 14 4300-4308

[3] Marrero J Kudo M Bronowicki J-P The Challenge of Prognosis and

Staging for Hepatocellular Carcinoma Oncologist 2010 15 23-33

[4] Llovet JM Bru C Bruix J Prognosis of hepatocellular carcinoma the

BCLC staging classification Semin Liver Dis 1999 19 329ndash38

[5] Llovet JM Ricci S Mazzaferro V Hilgard P Gane E Blanc JF de

oliveira AC Santoro A Raoul JL Forner A Schwartz M Porta C

Zeuzem S Bolondi L Greten TF Galle PR Seitz JF Borbath I

Haumlussinger D Giannaris T Shan M Moscovici M Voliotis D Bruix J

Sorafenib in advanced hepatocellular carcinoma N Engl J Med 2008 359 378-

90

[6] Wilhelm S Adnane L Newell P Villanueva A Llovet JM Lynch M

Preclinical overview of sorafenib a multikinase inhibitor that targets both Raf

and VEGF and PDGF receptor tyrosine kinase signaling Mol Cancer Ther 2008

73129-3140

[7] Bannasch P Preneoplastic lesions as end points in carcinogenicity testing II

Preneoplasia in various non- hepatic tissues Carcinogenesis 1986 7 849-852

[8] Aleem E Nehrbass D Klimek F Mayer D Bannasch P Upregulation

of the insulin receptor and type I insulin-like growth factor receptor are early

events in hepatocarcinogenesis Toxicol Pathol 2011 39524-43

Literaturverzeichnis

49

[9] Dombrowski F Mathieu C Evert M Hepatocellular Neoplasms Induced by

Low-NumberPancreatic Islet Transplants in Autoimmune Diabetic BBPfd Rats

Cancer Res 2006 1833-1843

[10] Ribback S Calvisi DF Cigliano A Sailer V Peters M Rausch J

Heidecke CD Birth M Dombrowski F Molecular and metabolic changes in

human liver clear cell foci resemble the alterations occurring in rat

hepatocarcinogenesis J Hepatol 2013 581147-56

[11] Morath C Schwenger J Schmidt J Zeier M Kombinierte Niere- Pankreas-

Transplantation Nephrologe 2007 2356ndash363

[12] Griffith RC Scharp D Hartmann B Ballinger W Lacy P A Morphologic

Study of Intrahepatic Portal-vein Islets Isografts Diabetes 1977 26 201-14

[13] Dombrowski F Lehringer-Polzin M Pfeifer U Hyperproliferative Liver

Acini after Intraportal Islet Transplantation in Streptozotocin-Induced Diabetic

Rats Laboratory Invest 1994 71 688-699

[14] Dombrowski F Bannasch P Pfeifer U Hepatocellular Neoplasms Induced

by Low- Number Pancreatic Islet Transplants in Streptozotocin Diabetic Rats

Am J Pathol 1997 150 1071-1087

[15] Dombrowski F Klingmuumlller D Pfeifer U Insulinomas Derived from

Hyperplastic Intra-Hepatic Islet Transplants Am J Pathol 1998 152 1025-

1038

[16] Dombrowski F Peifer U Hyperprolferative State of Liver Acini and

Pancreatic Islets after Intraportal Transplantation of Small Mass of Islets of

Langerhans in Streptozotocin induced Diabetic Rats Exp Clin Endocrinol 1995

103 112-117

Literaturverzeichnis

50

[17] De Paepe M Keymeulen B Pipeleers D Kloumlppel G Proliferation and

Hypertrophy of Liver Cells Surrounding Islet Grafts in Diabetic Recipient Rats

Hepatology 1995 21 1114-1153

[18] Dombrowski F Filsinger E Bannasch P Pfeifer U Altered Liver Acini

Induced in Diabetic Rats by Portal Vein Islet Isografts Resemble

Preneoplstic Hepatic Foci in Their Enzymic Pattern Am J Pathol 1996 148

1249-56

[19] Dragan Y P Sargent L Xu Y-D Xu Y-H H C Pitot HC The

Initiation-Promotion-Progression Model of Rat Hepatocarcinogenesis Exp Biol

Med (Maywood) 1993 20216-24

[20] Buumlrger C Inhibition der Signaltransduktion des epidermalen

Wachstumsfaktorrezeptors (EGF-Rezeptor) durch Peptid-Aptamere unv Diss

Universitaumlt Frankfurt aM 2002

[21 ] Fausto N Liver regeneration J Hepatol 2000 3219-31

[22] Michalopoulos GK DeFrances MC Liver regeneration Science 1997

27660-66

[23] Morimitsu Y Hsia CC Kojiro M Tabor E Nodules of less-differentiated

tumor within or adjacent to hepatocellular carcinoma relative expression of

transforming growth factor-alpha and its receptor in the different areas of tumor

Hum Pathol 1995 261126-1132

[24] Nalesnik MA Lee RG Carr BI Transforming growth factor alpha (TGFalpha)

in hepatocellular carcinomas and adjacent hepatic parenchyma Hum Pathol

1998 29228-234

[25] Harada K Shiota G Kawasaki H Transforming growth factor-alpha and

epidermal growth factor receptor in chronic liver disease and hepatocellular

carcinoma Liver 1999 19318-325

Literaturverzeichnis

51

[26] Chung YH Kim JA Song BC Lee GC Koh MS Lee YS et al

Expression of transforming growth factor-alpha mRNA in livers of patients with

chronic viral hepatitis and hepatocellular carcinoma Cancer 2000 89977-982

[27] Bekaii-Saab T Williams N Plass C Calero M Eng C A novel mutation

in the tyrosine kinase domain of ErB2 in hepatocellular carcinoma BMC

Cancer 2006 278-282

[28] Lee G Merlino G Fausto N Development of liver tumors in transforming

growth factor alpha transgenic mice Cancer Res 1992 19 5162-1570

[29] Hufnagl K Parzefall W Marian B Kaumlfer M Bukowska K Schulte-

Hermann R Grasl-Kraupp B Role of transforming growth factor alspha and

prostaglandines in preferential growth of preneopastic rat hepatocytes

Carcinogenesis 2001 8 1247-1256

[30] Carpenter G Cohen S Epidermal growth factor Annu Rev Biochem 1979

193-216

[31] Hanahan D Weinberg R The hallmarks of cancer Cell 2000 100 57-

70

[32] Fedi S Tola E Moeumlnne-Loccoz Y Dowling DN Smith LM Ogara F

Evidence for signalling between the phytopathogenic fungus Pythium ultimum

and Pseudomonas fluorescens F113 P ultimum represses the expression of

genes in P fluorescens F113 resulting in altered ecological fitness Appl

Environ Microbiol 1997 63 4261-4266

[33] Slamon D Clark G Wong S Levin W Ullrich A McGuire W Science

1987 235 177-182

[34] Khalil M Grandis J Shin D Expert Review of Anticancer Therapy 2003 3

367-380

Literaturverzeichnis

52

[ 35] Krejsa C Rogge M Sadee W Protein therapeutics new applications for

pharmacogenetics Nature Reviews Drug Discovery 2006 5 507-521

[36] Barker A Gibson K Grundy W Godfrey A Barlow J Healy M

Woodburn J Ashton S Curry B Scarlett L Henthorn L Richards L

Studies leading to the identification of ZD1839 (IRESSA) an orally active

selective epidermal growth factor receptor tyrosine kinase inhibitor targeted to

the treatment of cancer Bioorg Med Chem Lett 2001 14 1911-1914

[37] Shchemelinin I Sefc L Necas E Protein kinase inhibitors Folia Biol

(Praha) 2006 4 137-148

[38] Wakeling A Guy S Woodburn J Ashton S Curry B Barker A Gibson

K ZD1839 (IRESSA) an orally active inhibitor of epidermal growth factor

signalling with potential for cancer therapy Cancer Res 2002 20 5749-5754

[39] Blackhall F Ranson M Thatcher N Where next for gefitinib in patients with

lung cancer Lancet Oncol 2006 6 499-507

[40] Birnbaum A Ready N Gefitinib therapy for non-small cell lung cancer

Curr Treat Options Oncol 2005 675-81

[41] Schiffer E Housset C Cacheux W Wendum D Desbois-Mouthon C

Rey C Clergue F Poupon R Barbu V Rosmorduc O Gefitinib an EGFR

inhibitor prevents hepatocellular carcinoma development in the rat liver with

cirrhosis Hepatology 2005 41307-14

[42] Brehmer D Greff Z Godl K Blencke S Kurtenbach A Weber M

Muumlller S Klebl B Cotten M Keacuteri G Wissing J Daub H Cellular

Targets of Gefitinib Cancer Res 2005 65 379

[43] Klotz L Hacker HJ Klingmuumlller D Bannasch P Pfeifer U Dombrowski

F Hepatocellular alterations after intraportal transplantation of ovarian tissue in

ovariectomized rats Am J Pathol 2000 1561613-26

Literaturverzeichnis

53

[44] Dombrowski F Klotz L Hacker HJ Li Y Klingmuumlller D Brix K

Herzog V Bannasch P Hyperproliferative hepatocellular alterations after

intraportal transplantation of thyroid follicles Am J Pathol 2000 15699-113

[45] Weibel E Staubli W Gnagi H Hess F Correlated morphometric and

biochemical studies on the liver cell I Morphometric model stereologic

methods and normal morphometric data for rat liver J Cell Biol1969 4268ndash

91

[46] Strumberg D Clark J Awada A Moore M Richly H Hindlisz A Hirte

H Eder J Lenz H Schwartz B Safety pharmacokinetics and preliminary

antitumor activity of sorafenib a review of four phase I trials in patients with

advanced refractory solid tumors Oncologist 2007 4 426-437

[47] Mendelsohn J Baselga J The EGF receptor family as targets for cancer

therapy Oncogene 2000 56 6550-6565

[48] Li B Chang C Yuan M McKenna W Shu H Resistance to small

molecule inhibitors of epidermal growth factor receptor in malignant gliomas

Cancer Res 2003 21 7443ndash7450

[49] Kosaka T Yatabe Y Endoh H Yoshida K Hida T Tsuboi M Tada H

Kuwano H Mitsudomi T Analysis of epidermal growth factor receptor gene

mutation in patients with non-small cell lung cancer and acquired resistance to

gefitinib Clin Cancer Res 2006 19 5764ndash5769

[50] Huether A Hopfner M Sutter A Baradari V Schuppan D Scheruumlbl

H Signaling pathways involved in the inhibition of epidermal growth factor

receptor by erlotinib in hepatocellular cancer World J Gastroenterol 2006

32 5160ndash5167

[51] Giglia J Antonia S Berk L Bruno S Dessureault S Finkelstein

S Systemic therapy for advanced hepatocellular carcinoma past present and

future Cancer Control 2010 1 120ndash129

Literaturverzeichnis

54

[52] Bannasch P Pathogenesis of hepatocellular carcinoma sequential cellular

molecular and metabolic changes Prog Liver Dis 1996 14161ndash97

[53] Beisbarth H Fekl W Pathophysiology of post-aggression metabolism

Zentralbl Chir 1989 1141045-58

[54] Packungsbeilage Iressa (Hersteller AstraZeneca UK Limited Macclesfield

Cheshire SK10 2NA Vereinigtes Koumlnigreich)

[55] Ribback S Sailer V Boumlhning E Guumlnther J Merz J Steinmuumlller F

Evert M Calvisi DC Der Tyrosinkinasehemmer Gefitinib reduziert die

Tumorentstehung im chemischen jedoch in hormonell induzierten

Hepatokarzinogenese-Modellen Z Gastroenterol 2013 5130 (abstract)

[56] Dombowski F Sailer V Inhibition des Epidermal Growth Factor

Rezeptors in chemisch induzierten praumlneoplastischen Leberherden und

hepatozellulaumlren Karzinomen der Ratte 2010

[57] OrsquoDwyer P J Giantonio BJ Levy DE Kauh JS Fitzgerald B Benson

AB Gefitinib in advanced unresectable hepatocellular carcinoma Results from

the Eastern Cooperative Oncology Grouprsquos Study E1203 Journal of Clinical

2006 414

Tabellenanhang

55

7 Tabellenanhang

Tab 7-1 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Hauptgruppen 1-5

HG1 HG2 HG3 HG4 HG5

Tier 1 234 212 70 304 315

Tier 2 216 282 317 249 324

Tier 3 142 221 184 332 226

Tier 4 306 245 304 287 323

Tier 5 302 205 288 293 273

Tier 6 167 210 306 278 193

Tier 7 291 185 332 271 198

Tier 8 189 215 245 249 201

Tier 9 314 65 234 260

Tier 10 199 268 232

Tier 11 252 291 270

Tier 12 229 169

Tier 13 246

MW 23088 23075 23456 26700 25591

SEM 0795 1070 3487 1108 1505

Test nsa ns

b nsc ns

d

Test lt0001e lt0001

f 0001g lt0001

h lt0001i

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabellenanhang

56

Tab 7-2 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Kontrollgruppen

1-5

KG1 KG2 KG3 KG4 KG5

Tier 1 51 51 47 47 47

Tier 2 47 48 44 48 43

Tier 3 53 48 42 43 43

Tier 4 48 51 61 74 47

Tier 5 57 87 47 44 41

Tier 6 54 47 50 46 40

Tier 7 51 68 51 45 47

Tier 8 52 92 56 49 46

Tier 9 63 63 51 44 47

Tier 10 77 77 48 43 48

Tier 11 50

MW 5530 6320 4973 4830 4490

SEM 0281 0541 0160 0293 0091

Test nsa ns

b nsc 0019

d

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Tabellenanhang

57

Tab 7-3 Gewichtsentwicklung der Hauptgruppen 1-5

HG1 HG2 HG3 HG4 HG5

Tier 1 0938 1045 0841 0942 1057

Tier 2 1092 0938 0870 0894 0950

Tier 3 1075 1070 1435 1077 0967

Tier 4 1089 1039 0696 0960 1004

Tier 5 0988 0984 0693 0763 0958

Tier 6 1187 0949 1004 1041 1033

Tier 7 1044 0988 1220 0874 1306

Tier 8 1039 0964 0984 0949 1016

Tier 9 1038 1221 0957 1209

Tier 10 1063 1039 0935 0946

Tier 11 1020 1934 1192 1030

Tier 12 1007 1266 0770

Tier 13 1063 0618

Tier 14 0935

MW 1056 1009 1081 0984 0983

SEM 0009 0004 0033 0010 0012

Test nsa ns

b nsc ns

d

lt0001e 0001

f lt0001g lt0001

h lt0001i

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabellenanhang

58

Tab 7-4 Gewichtsentwicklung der Kontrollgruppen 1-5

KG1 KG2 KG3 KG4 KG5

Tier 1 1308 1311 2255 1836 1717

Tier 2 1397 1269 1408 1872 1672

Tier 3 1332 1318 1471 1134 1598

Tier 4 1285 1225 1642 1206 1621

Tier 5 1331 1189 1828 1512 1896

Tier 6 1341 1203 1946 1339 1746

Tier 7 1361 0981 1788 1326 1589

Tier 8 1290 1105 1806 1411 1856

Tier 9 1109 1090 1560 1380 1389

Tier 10 1128 1094 1526 1432 1406

Tier 11 1537

MW 1288 1179 1706 1445 1649

SEM 0010 0011 0023 0024 0017

Test 0029a 0025

b 0043c ns

d

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Tabellenanhang

59

Tab 6-5Nebenwirkungen von Gefitinib [47]

Nebenwirkungen nach Systemorganklassen und Haumlufigkeit Stoffwechsel- und Ernaumlhrungsstoumlrungen Sehr haumlufig Anorexie leicht oder

mittelschwer (CTC-Grad 1 oder 2)

Augenerkrankungen Haumlufig Konjunktivitis Blepharitis und

trockene Augen hauptsaumlchlich

leicht (CTC-Grad 1) Gelegentlich Hornhauterosion reversibel und

manchmal verbunden mit

anormalem Wimpernwachstum Keratitis (012 )

Gefaumlszligerkrankungen Haumlufig Haumlmorrhagie wie Nasenbluten

und Haumlmaturie Erkrankungen der Atemwege des Brustraums und Mediastinums

Haumlufig Interstitielle Lungenerkrankung (13 ) oft schwer (CTC-Grad 3-4) uumlber Todesfaumllle wurde

berichtet Erkrankungen des Gastrointestinaltrakts Sehr haumlufig Durchfall hauptsaumlchlich leicht

oder mittelschwer (CTC-Grad 1

oder 2)

Erbrechen hauptsaumlchlich leicht

oder mittelschwer (CTC-Grad 1

oder 2)

Uumlbelkeit hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Stomatitis hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Haumlufig Dehydratation als Folge von

Durchfall Uumlbelkeit Erbrechen

oder Appetitlosigkeit

Mundtrockenheit hauptsaumlchlich

leicht (CTC-Grad 1)

Gelegentlich Pankreatitis gastrointestinale Perforation

Leber- und Gallenerkrankungen Sehr haumlufig Erhoumlhungen der

Alaninaminotransferase

hauptsaumlchlich leicht bis

mittelschwer Haumlufig Erhoumlhungen der

Aspartataminotransferase

hauptsaumlchlich leicht bis

mittelschwer Erhoumlhungen des

Gesamtbilirubins hauptsaumlchlich

leicht bis mittelschwer

Gelegentlich Hepatitis

Tabellenanhang

60

Erkrankungen der Haut und des Unterhautzellgewebes

Sehr haumlufig Hautreaktionen hauptsaumlchlich

leicht bis mittelschwer (CTC-Grad 1 oder 2) pustuloumlser Ausschlag manchmal juckend mit trockener Haut einschlieszliglich Hautfissuren erythematoumls

Haumlufig Nagelstoumlrungen Alopezie

Gelegentlich Allergische Reaktionen unter

anderem Angiooumldem und

Urtikaria Selten Bulloumlse Reaktionen

einschlieszliglich toxisch epidermaler Nekrolyse Stevens-Johnson-Syndrom und Erythema multiforme Kutane Vaskulitis

Erkrankungen der Nieren und Harnwege Haumlufig Asymptomatische Erhoumlhung der Kreatininwerte im Blut Proteinurie Zystitis

Selten Haumlmorrhagische Zystitis Allgemeine Erkrankungen und Beschwerden am Verabreichungsort

Sehr haumlufig Asthenie hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Haumlufig Pyrexie Die Haumlufigkeit von UAWs die mit abnormalen Aumlnderungen eines Laborwerts

zusammenhaumlngen wurde auf Basis der Patienten ermittelt bei denen sich der

entsprechende Laborwert mindestens um 2 oder mehr CTC-Grade (bezogen auf den

basalen Laborwert) geaumlndert hat

Dieses Ereignis kann zusammen mit anderen Formen von

Dehydratisierungserscheinungen auftreten (hauptsaumlchlich Hautreaktionen) die bei

IRESSA beobachtet wurden

Die Gesamthaumlufigkeit der unerwuumlnschten Ereignisse mit allergischen Reaktionen

betrug nach der zusammengefassten Analyse der ISEL- INTEREST- und

IPASS-Studien 15 (36 Patienten) Vierzehn der 36 Patienten wurden aus der

gemeldeten Haumlufigkeit ausgeschlossen da es in den Meldungen Hinweise auf

eine nicht-allergische Aumltiologie gab oder darauf dass die allergische Reaktion

die Folge einer Therapie mit einem anderen Arzneimittel war

Dies schlieszligt einzelne Berichte von Leberversagen ein das in einigen Faumlllen

toumldlich verlief

Abkuumlrzungsverzeichnis

61

8 Abkuumlrzungsverzeichnis

microl Mikroliter

Abb Abbildung

ABC avidin-biotin-complex

AKT aktivierte Protein Kinase B

ATP Adenosintriphosphat

BCLC Bacelona Liver Cancer Clinic

BrdU Bromodesoxyuridin

bzw beziehungsweise

CCF clear cell foci

CIS China integrated score

cm Zentimeter

d der

DAB 33-Diaminobenzidin

dh das heiszligt

DNA Desoxyribonucleic acid

EGF Epidermal Growth Factor

EGF-R EGF-Rezeptor

Fa Firma

FAH foci of altered hepatocytes

g Gramm

GSF glycogen storing foci

h Stunde

HCA Hepatozellulaumlres Adenom

HCC Hepatozellulaumlres Karzinom

HE Haumlmatoxylin- Eosin- Faumlrbung

HG Hauptgruppe

HPLC high performance liquid chromatographie

IGF-1R Insulin-Like Growth Factor Receptor 1

GLUT Glukosetransporter

JAK Januskinase

kg Kilogramm

Abkuumlrzungsverzeichnis

62

KG Kontrollgruppe

MAPK mitogen activated protein kinase

mg Milligramm

ml Milliliter

mm Millimeter

mTOR mechanistic Target of Rapamycin

MW Mittelwert

NaCl Natriumchlorid

NaHCO3 Natriumhydrogencarbonat

NNM N- Nitrosomorpholin

ns nicht signifikant

PAS Periodic acid-Schiff reaction

PDGF-R-β Platet Derived Growth Factor-Rezeptor-β

PEI Perkutane Ethanol- Instillation

PI3K Phosphoinositide 3- Kinase

PST Performance- Status

RAF-Kinase Ras-activated factor-Kinase

Ras Rat sarcoma

RFA Radiofrequenzablation

RNA Ribunuclied acid

SEM Standard error of the mean

STAT Signal Transducers and Activators of Transcription

TACE transarterielle Chemoembolisation

TGF-α Transforming Growth Factor alpha

TRIS Tris(hydroxymethyl)-aminomethan

ua unter anderem

UAW Unerwuumlnschte Arzneimittelwirkung

VEGF-R Vascular Endothelial Growth factor-Rezeptor

vgl vergleiche

zB zum Beispiel

Danksagung

63

9 Danksagung

Besonderer Dank gilt Herrn Professor Dr med F Dombrowski fuumlr die Uumlberlassung

des Themas und die Moumlglichkeit diese Arbeit an seinem Institut durchzufuumlhren Mit

seiner Unterstuumltzung war es moumlglich ein Gerhard- Domagk- Stipendium der Ernst-

Moritz- Arndt- Universitaumlt zu erhalten An dieser Stelle moumlchte ich mich auch

rechtherzlich bei der Stipendienvergabekommission bedanken Meinen Doktoranden-

Kollegen moumlchte ich fuumlr die Bereitschaft danken jederzeit bei der Versorgung der

Ratten und Mithilfe bei den experimentellen Versuchen zur Verfuumlgung zu stehen Der

Tierpflegerin Frau Zimak sowie den medizinisch-technischen Assistenten des Instituts

danke ich fuumlr die Versorgung der Tiere und die Anfertigung der histologischen und

immunhistochemischen Schnitte Nicht zuletzt danke ich Frau Dr F Steinmuumlller und

Frau Dr S Ribback fuumlr die Betreuung und kritische Auseinandersetzung mit meiner

Doktorarbeit

Page 23: Die Inhibition von TGF-a bei der Hepatokarzinogenese nach ... · RFA und transarterielle (Chemo-)Embolisation= TAE/ TACE) zur Verfügung. Da die Diagnose jedoch häufig erst in einem

Material und Methode

23

273 Protokolle der Immunhistochemie (EGF-R)

- Paraffinschnitte 2microm Trocknung uumlber Nacht bei 60 Grad

- Antikoumlrper EGFR Fa Leica Konzentration 150 verduumlnnt mit Antikoumlrper-

Verduumlnnungsloumlsung Fa Leica (REFAR9352)

Bearbeitung

1 Bearbeitung im Vollautomat der Fa Leica bdquoBOND Max

2 Entparaffinierung uumlber Automaten mit Bond Dewax Solution (REF 35606)

3 Hitzevorbehandlung im Automaten pH 90

4 Peroxidase Blocking (im Nachweissystem REF DS9800) bdquoPolymer Refine

DABldquo d Fa Leica) fuumlr 10 Minuten

5 Inkubation mit Primaumlr-AK fuumlr 60 Minuten

6 Post Primary (im Nachweissystem d Fa Leica) fuumlr 10 Minuten

7 Polymer (Nachweissystem) 30 Minuten

8 DAB (33-Diaminobenzidin) Nachweissystem 20 Minuten

9 Gegenfaumlrbung mit Haumlmalaun (Nachweissystem) 8 min

10 Entwaumlssern in aufsteigender Alkoholreihe gefolgt von Xylol

11 Eindecken mit Roti-Histokit (Fa Roth)

Material und Methode

24

274 Protokolle der Immunhistochemie (Insulin)

- Paraffinschnitte 2microm Trocknung uumlber Nacht bei 60 Grad

- Antikoumlrper Insulin (Fa Leica Menarini Konzentration 1300 verduumlnnt mit

Antikoumlrper- Verduumlnnungsloumlsung Fa Leica (REFAR9352)

- Vollautomat der Fa Leica bdquoBOND Maxldquo

Bearbeitung

1 Entparaffinierung uumlber Automaten mit Bond Dewax Solution (REF 35606)

2 Peroxidase Blocking (im Nachweissystem REF DS9800) bdquoPolymer Refine

DABldquo d Fa Leica) fuumlr 5 min

3 Inkubation mit Primaumlr-AK fuumlr 18 Minuten

4 Post Primary (im Nachweissystem dFaLeica) fuumlr 7 Minuten

5 Polymer (Nachweissystem) 8 min

6 DAB (33-Diaminobenzidin) Nachweissystem 7 Minuten

7 Gegenfaumlrbung mit Haumlmalaun (Nachweissystem) 2 Minuten

8 Entwaumlssern in aufsteigender Alkoholreihe gefolgt von Xylol

9 Eindecken mit Roti-Histokit (Fa Roth)

Material und Methode

25

28 Proliferationsaktivitaumlt

Die morphometrische Auszaumlhlung der Proliferationsaktivitaumlt erfolgte mit dem

Mikroskop (Nikon ECLIPSE Ni) einer Kamera (Nikon digital sight ds-2Mv) dem

Softwareprogramm (Nis- Elements imaging software BR) und einem Gitternetz

(Methode nach Weibel) [45]

Mit Hilfe des BrdU- Labeling-Index (BrdU-LI) konnte die Proliferationsaktivitaumlt der

verschiedenen Versuchsgruppen verglichen werden da dieser den Anteil BrdU-

positiver Hepatozytenkerne in Prozent angibt (vergleiche Abb 8) Er wurde bei den

Tieren der Hauptgruppen 1-5 sowie der Kontrollgruppen 1-5 die uumlber 7 Tage BrdU

uumlber eine osmotische Pumpe (Fa Alzet Modell 2ML1) erhielten bestimmt Gezaumlhlt

wurden die Hepatozytenkerne in den praumlneoplastischen Herden (nur Versuchsgruppen)

und im Normalgewebe (je 2000 Hepatozytenkerne pro Tier der Versuchs- und

Kontrollgruppen)

29 Statistische Auswertung

Die Haupt- und Kontrollgruppen wurden hinsichtlich der Gewichtsentwicklung und

Blutzuckerwerte verglichen Zudem erfolgte ein intraindividueller Vergleich (gepaart)

der Proliferationsaktiviaumlt der Herde und des Normalgewebes in den Hauptgruppen und

der interindividuelle Vergleich (ungepaart) mit dem Normalgewebe der

Kontrollgruppen Es wurde jeweils der Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test (Microsoft

Excel 2003 Redmond USA) verwendet Unterschiede wurden als signifikant

akzeptiert falls die Irrtumswahrscheinlichkeit p unter 005 lag

Ergebnisse

26

3 Ergebnisse

31 Gewichtsentwicklung

In allen Hauptgruppen konnte nach der Transplantation eine Gewichtsreduktion

nachgewiesen werden Im Durchschnitt kam es zu einer initialen Abnahme von 172

Im Verlauf kam es zu einer Erholung der Tiere mit einer Gewichtszunahme um

durchschnittlich 042 Die Hauptgruppen 1 (3 Wochen) und 3 (6 Monate) jeweils

ohne Gefitinib zeigten dies am deutlichsten (49 Gewichtsabnahme innerhalb einer

Woche nach Transplantation) Die Hauptgruppe 1 gewann danach das 106fache und die

Hauptgruppe 3 das 108fache an Gewicht Statistisch signifikante Unterschiede lieszligen

sich zwischen den jeweiligen Haupt- und Kontrollgruppen feststellen (Tab 2 und

Abb5) Hier sahen wir bei den transplantierten diabetischen Tieren der Hauptgruppen

insgesamt einen kleineren Gewichtszuwachs als bei den Kontrolltieren

In den Kontrollgruppen hingegen konnte man eine stete Gewichtszunahme beobachten

(Tab 3 und Abb 6) Durchschnittlich kam es zu einem Gewichtszuwachs bis zum

15fachen Die Unterschiede zwischen den Kontrollgruppen 1 (3 Wochen) und 2 (3

Wochen 2 Wochen Gefitinib) zeigte einen statistisch signifikanten Unterschied Im

Durchschnitt nahm die Kontrollgruppe 1 das 129fache und die Kontrollgruppe 2 das

118fache zu

Einen signifikanten Unterschied konnten wir ebenfalls in den Gruppen 3 (6 Monate)

und 4 (6 Monate 2 Wochen Gefitinib) sowie 4 (6 Monate 2 Wochen Gefitinib) und 5

(6Monate 3 Monate Gefitinib) beobachten In der Kontrollgruppe 3 verzeichneten wir

den groumlszligten Gewichtszuwachs (171fache) Die Kontrollgruppe 4 (145fache) nahm

weniger zu als die Kontrollgruppe 5 (165fache) zu

Ergebnisse

27

Tabelle 2 Gewichtsentwicklung der Hauptgruppen 1-5

HG1 (n=8) HG2 (n=12) HG3 (n=11) HG4 (n=13) HG5 (n=14)

MW 1056 1009 1081 0984 0983

SEM 0009 0004 0033 0010 0012

Test nsa ns

b ns

c ns

d

lt 0001e 0001

f lt 0001

g lt 0001

h lt 0001

i

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM Standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (plt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabelle 3 Gewichtsentwicklung der Kontrollgruppen 1-5

KG1 (n=10) KG2 (n=10) KG3 (n=11) KG4 (n=10) KG5 (n=10)

MW 1288 1179 1706 1445 1649

SEM 0010 0011 0023 0024 0017

Test 0029a 0025

b 0043

c ns

d

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM Standard error of the mean ns nicht signifikant KG Kontrollgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (plt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Ergebnisse

28

Startpunkte Gefitinibgabe

Abbildung 5 Gewichtsentwicklung der Hauptgruppen

In den Hauptgruppen verzeichneten wir eine voruumlbergehende Gewichtsabnahme nach der

Transplantation Nach Erholung konnten wir eine leichte Gewichtszunahme beobachten

Startpunkte Gefitinibgabe

Abbildung 6 Gewichtsentwicklung der Kontrollgruppen

In den Kontrollgruppen konnten wir eine stete Gewichtszunahme verzeichnen (ca das 15-fache vom

Startgewicht)

Ergebnisse

29

32 Blutglukosedaten

Nach erfolgreicher Streptozotocingabe stiegen die Blutglukosewerte aller

Hauptgruppentiere auf Werte uumlber 167 mmolL bzw 300mgL In allen Gruppen lagen

die Durchschnittswerte post transplantationem zwischen 160 mmolL und 276mmolL

waumlhrend des gesamten Versuches Am Toumltungstag lag der Blutzucker durchschnittlich

bei 243mmolL Der nach der Transplantation nachgewiesene Blutglukoseabfall war in

allen Hauptgruppen zu verzeichnen (im Durchschnitt 123) Im Verlauf stiegen die

Werte konsekutiv wieder an Signifikante Unterschiede gab es nicht Verglichen mit den

normoglykaumlmen Kontrollgruppen war ein signifikanter Unterschied zu den

Hauptgruppentieren auf Grund der diabetischen Stoffwechsellage zu ermitteln (Tab 4

Abb 7)

In den Kontrollgruppen lag der Durchschnittswert aller Blutglukosewerte bei

54mmolL (plusmn 09mmolL) Blutzuckerschwankungen als Folge der Gefitinibgabe

konnten nicht nachgewiesen werden Ein signifikanter Unterschied ergab sich zwischen

den Kontrollgruppen 3 (6 Monate) welche einen Blutzuckerwert um 497mmoll hatten

und 5 (6 Monate 3 Monate Gefitinib) welchen einen Blutzuckerwert um 449mmoll

hatten (Tab 5 Abb 8)

Tabelle 4 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Hauptgruppen 1-5

HG1 (n=8) HG2 (n=12) HG3 (n=11) HG4 (n=13) HG5 (n=14)

MW 23088 23075 23456 26700 25591

SEM 0795 1070 3487 1108 1505

Test nsa ns

b ns

c ns

d

Test lt0001e lt0001

f 0001

g lt0001

h lt0001

i

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM Standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

Ergebnisse

30

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabelle 5 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Kontrollgruppen 1-5

KG1 (n=10) KG2 (n=10) KG3 (n=11) KG4 (n=10) KG5(n=10)

MW 5530 6320 4973 4830 4490

SEM 0281 0541 0160 0293 0091

Test nsa ns

b ns

c 0019

d

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM Standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Ergebnisse

31

Startpunkte Gefitinibgabe

Abbildung 7 Blutglukoseentwicklung der Hauptgruppen

Post transplantationem kam es in allen Gruppen zu einem Blutglukoseabfall Im Verlauf stiegen die

Werte konsekutiv wieder an

Startpunkte Gefitinibgabe

Abbildung 8 Blutglukoseentwicklung der Kontrollgruppen

Die Blutglukosewerte der nicht transplantierten Tiere lagen im Durchschnitt bei 54mmolL (plusmn

09mmolL) Blutzuckerschwankungen als Folge der Gefitinibgabe konnten nicht nachgewiesen werden

Ergebnisse

32

33 Praumlneoplastische Leberherde

Nach erfolgreicher Transplantation der Pankreasinseln entstanden bei allen

Hauptgruppen im Abstromgebiet der Inseln klarzellige Veraumlnderungen der Hepatozyten

in den Azinuszonen 1 und 2 (s Abb 9) Diese Foci of alterated hepatocytes zeigten wie

in den vorangegangenen Experimenten eine vermehrte Glykogenspeicherung welche

mit Hilfe der PAS- Reaktion verdeutlicht werden kann (s Abb 10) Des weiteren fand

sich in den Glykogenspeicherherden eine Uumlberexpression des EGF-R und von TGFα im

Vergleich zum extrafokalen Lebergewebe (Abb 13 und 14)

34 Proliferationsaktivitaumlt

Die Proliferationsaktivitaumlt der einzelnen Gruppen wurde anhand des BrdU-Labeling-

Index bestimmt Ein Vergleich der Indices erfolgte intra- und interindividuell (Tabellen

6 bis 8) Die Proliferation betrug im Normalgewebe der Hauptgruppe 1 (3 Wochen) im

Durchschnitt 35 plusmn 0764 In der Hauptgruppe 2 (3 Wochen 2 Wochen Gefitinib) war

sie deutlich geringer und lag bei 125 plusmn 0256

Die Proliferationsaktivitaumlt in den praumlneoplastischen Herden wurde nach 2 Wochen

Gefitinibgabe halbiert (HG 1 vs HG2 107 plusmn 0996 vs 57 plusmn 049) Im

intraindividuellen Vergleich der Hauptgruppe 2 war die Proliferationsaktivitaumlt der

Herde im Vergleich zum Normalgewebe um etwa das 3-fache erhoumlht (Herde vs

Normalgewebe 574 plusmn 049 vs 125 plusmn 026)

Im Normalgewebe der Hauptgruppen 3-5 (vgl Tab7 6 Monate 6 Monate 2 Wochen

Gefitinib 6 Monate 3 Monate Gefitinib) war die Proliferation im Mittel jeweils

geringer als in den Herden (12 plusmn 0075 06 plusmn 0031 und 07 plusmn 0036 vs 61 plusmn

0437 23 plusmn 0131 und 35 plusmn 0223) Dieser Unterschied war in allen drei Gruppen

signifikant Des Weiteren ergab sich ein signifikanter Unterschied zwischen den

Hauptgruppen 3 und 4 Die Proliferationsaktivitaumlt war in der HG 4 (also nach 2-

woumlchiger Gefitinibgabe im Vergleich zur HG 3 (ohne Gefitinibgabe) sowohl im Herd-

als auch im Normalgewebe etwa halbiert (Normalgewebe HG 3 vs HG 4 12 plusmn 0075

vs 06 plusmn 0031 Herdgewebe HG 3 vs HG 4 61 plusmn0437 vs 23 plusmn 0131)

Ergebnisse

33

Bei den Kontrollgruppen 1-4 zeigten sich im Vergleich zum Normalgewebe der

Hauptgruppen erhoumlhte Proliferationsaktivitaumlten im Lebergewebe in den Gruppen 1

(44 plusmn 0595 3 Wochen) und 2 (29 plusmn 0441 3 Wochen 2 Wochen Gefitinib) Diese

waren bei den 6- Monats- Kontrolltieren geringer (KG 345 15 plusmn 0097 06 plusmn

016 09 plusmn 006) Verglichen mit dem Normalgewebe der Hauptgruppen waren die

Proliferationsaktivitaumlten der Kontrolltiere bis auf KG 4 (6 Monate) erhoumlht

Tabelle 6 BrdU-Labeling-Index der Hauptgruppen 1-2

HG1 HG2

Normalgewebe Herde Normalgewebe Herde

Tier 1 35 165 255 604

Tier 2 775 856 065 429

Tier 3 085 771 155 839

Tier 4 18 1004 025 422

MW 3475 10703 1250 5735

SEM 0764 0996 0256 0490

Test(a) 0030 0011

Test(b) nsa ns

b

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

Test(a)

Vergleich zwischen Normalgewebe und Herde der jeweiligen Hauptgruppe

Test(b)

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2 (Normalgewebe)

b Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2 (Herde)

Ergebnisse

34

Tabelle 7 BrdU-Labeling-Index der Hauptgruppen 3-5

HG3 HG4 HG5

Normalgewebe Herde Normalgewebe Herde Normalgewebe Herde

Tier 1 07 293 055 168 06 442

Tier 2 135 83 04 14 08 335

Tier 3 09 478 08 288 065 315

Tier 4 165 683 045 333 1 126

Tier 5 125 748 055 264 045 515

Tier 6 085 169 095 394

MW 1170 6064 0600 2270 0742 3545

SE 0075 0437 0031 0131 0036 0223

Test(a) 0004 0004 0006

Test(b) 0023a 0015

b ns

c ns

d ns

e ns

f

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

Test(a)

Vergleich zwischen Normalgewebe und Herde der jeweiligen Hauptgruppe

Test(b)

a Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4 (Normalgewebe)

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4 (Herde)

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5 (Normalgewebe)

d Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5 (Herde)

e Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5 (Normalgewebe)

f Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5 (Herde)

Ergebnisse

35

Tabelle 8 BrdU-Labeling-Index der Kontrollgruppen 1-5

KG 1 KG 2 KG 3 KG 4 KG 5

Tier 1 71 165 114 054 069

Tier 2 285 38 216 073 079

Tier 3 26 5 186 087 116

Tier 4 815 13 117 049 059

Tier 5 15 113 034 128

MW 4440 2938 1492 0594 0902

SEM 0595 0441 0097 0160 0060

Test(a) ns a 0011

b ns

c ns

d

Test(b) 0044 ns 0008 0003 0004

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

Test(a)

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Test(b)

Vergleich zwischen den jeweiligen Haupt- und Kontrollgruppen

Ergebnisse

36

35 Abbildungen

Abb 9 Immunhistochemische Darstellung von Insulin in den transplantierten

Pankreasinseln

Vitale angewachsene Pankreasinseln in einem Pfortaderast eines Portaltraktes nach intraportaler

Transplantation und umgebene klarzellige Veraumlnderungen der Hepatozyten im Abstromgebiet Mit dem

Antikoumlrper gegen Insulin lassen sich szlig-Zellen der transplantierten Inseln nachweisen deren Zytoplasma

spezifisch angefaumlrbt wird (Laumlnge der unteren Bildkante A761 microm B 435microm)

A

B

Ergebnisse

37

Abb 10 Glykogenspeicherherd (6 Mon nach Transplantation) in der PAS-

Reaktion

Leberherd 6 Monate nach Transplantation mit typischen Lebergewebsveraumlnderungen (in der unteren

Abbildung vergroumlszligert) Praumlneoplastische hepatozellulaumlre Laumlsionen sogenannte foci of altered

hepatocytes (FAH) mit vermehrter Glykogenspeicherung im Vergleich zum umgebenen Lebergewebe

dargestellt in der PAS- Reaktion (Laumlnge der unteren Bildkante A1740microm B 870microm)

B

A

Ergebnisse

38

Abb 11 Glykogenspeicherherde in der PAS-Reaktion

Man erkennt in der PAS-Reaktion eine kraumlftige Violettfaumlrbung der Herde gegenuumlber dem Normalgewebe

Die Transplantation von Pankreasinseln fuumlhrte bei den diabetischen Tieren zu glykogenspeichernden

Herden im Abstromgebiet der Transplantate und auch bei Ratten die Gefitinib erhielten Die

Abbildungen zeigen die Herde in verschiedenen Vergroumlszligerungen der Hauptgruppe 5 (6 Monate 3

Monate Gefitinib) (Laumlnge der unteren Bildkante A E870microm B F 435microm CD 217microm)

B A

F E

C D

Ergebnisse

39

Abbildung 13 Immunhistochemische Darstellung von TGF-α

Beispiel der immunhistochemischen Darstellung von TGF-α in einem hellzelligen Leberherd (6 Monate

nach Transplantation ohne Gefitinibgabe) Man sieht eine maumlszligige Braunfaumlrbung des Zytoplasmas und

der Zellmembran der Hepatozyten der Leberherde im Vergleich zum umgebenden Normalgewebe

entsprechend einer Uumlberexpression von TGFα innerhalb des Leberherdes

(Laumlnge der unteren Bildkante A1740microm B 870microm)

B

A

Ergebnisse

40

Abbildung 14 Immunhistochemische Darstellung von EGF-R

Beispiel einer immunhistochemischen Darstellung des EGF-R in einem hellzelligen Leberherd(6 Monate

nach Transplantation ohne Gefitinibgabe) Im Vergleich zum Normalgewebe findet man eine etwas

kraumlftigere membranstaumlndige Braunfaumlrbung der Hepatozyten im Herdgewebe entsprechend einer leichten

Uumlberexpression des EGFR in den Leberherden (Laumlnge der unteren Bildkante A1740microm B 870microm)

A

B

Ergebnisse

41

Abbildung 15 Immunhistochemische Darstellung BrdU-markierter Hepatozyten

Dunkelbraun gefaumlrbte Zellkerne markieren Hepatozyten die sich im Proliferationszyklus befinden Das

umliegende Normalgewebe zeigt im Vergleich zum Herdgewebe eine deutlich geringere

Proliferationsaktivitaumlt BrdU wurde mittels einer osmotischen Minipumpe uumlber 7 Tage kontinuierlich

verabreicht (6 Monate nach Transplantation ohne Gefitinibgabe)

(Laumlnge der unteren Bildkante 870microm)

A

Diskussion

42

4 Diskussion

41 Die Transplantate und deren Effekte auf das benachbarte Leberparenchym

Voraussetzung fuumlr das Experiment waren vitale Pankreasinseltransplantate in den

kleinen Pfortaderaumlsten der Leber welche zu allen Toumltungszeitpunkten in den

Hauptgruppen nachgewiesen werden konnten (siehe Abb 3) Zahlreiche Herde

veraumlnderter Hepatozyten haben sich im Abstromgebiet der Transplantate ausgebildet

Mit Hilfe der PAS-Reaktion konnte die Glykogenspeicherung der vergroumlszligerten

Hepatozyten innerhalb des Leberazinus deutlich gemacht werden Diese klarzelligen

Herde (clear cell foci CCF) werden bei der Ratte zu den Praumlneoplasien gezaumlhlt [50]

Ursaumlchlich fuumlr die Glykogenose ist eine reduzierte Glykogenolyseaktivitaumlt der

Hepatozyten und eine gesteigerte Glykogensynthese (verminderte Aktivitaumlt des

glykogenolytischen Enzyms Glukose- 6- Phosphatase) Insulin-vermittelte Signalwege

wie AKT mTOR und Ras Raf1 sowie Enzyme der Glykolyse der de-novo-

Fettsaumluresynthese der β- Oxidation und der Cholesterinbiosynthese sind in den CCF

hochreguliert verglichen mit dem Normalgewebe Ebenfalls findet sich eine erhoumlhte

Proliferationsaktivitaumlt [9] und eine gleichzeitige Uumlberexpression von EGF-R und TGF-α

in praumlneoplastischen Herden wie es auch in diesem Experiment bei den unbehandelten

Tieren nachweisbar ist

42 Blutglukose und Gewichtsentwicklung der Tiere

In allen Hauptgruppen konnte nach der Transplantation eine Gewichtsreduktion

nachgewiesen werden Diese beruht meist auf einer voruumlbergehenden Einstellung der

Nahrungsaufnahme sowie dem auch beim Menschen bekannten

Postaggressionsstoffwechsel nach Operationen [53]

Die Entwicklung von Blutglukose und Gewicht der Haupt- und Kontrollgruppen

entsprach in der Gesamtheit unseren Erwartungen In den Hauptgruppen konnten wir

dauerhaft hohe Blutzuckerwerte und groumlszligtenteils konstante Gewichtsverlaumlufe

verzeichnen Die Kontrolltiere waren zu jeder Zeit normoglykaumlmisch und nahmen

kontinuierlich an Gewicht zu Ein Einfluss des Medikamentes Gefitinib bezogen auf

die Blutglukose- und Gewichtsdaten konnte bei den transplantierten Versuchstieren

Diskussion

43

nicht festgestellt werden Hier zeigte sich im Vergleich der einzelnen Hauptgruppen

untereinander kein signifikanter Unterschied Die geringe Gewichtszunahme ist wie

auch schon in einigen Vorarbeiten beschrieben den Nebenwirkungen des Diabetes

zuzuschreiben [13] Zudem kam es bei den diabetischen Tieren zu Katarakten

Polydipsie Polyurie und Diarrhoen

Ein Einfluss des Gefitinibs auf die Gewichtsentwicklung der nicht-transplantieren Tiere

konnte jedoch ermittelt werden Es zeigten sich signifikante Unterschiede zwischen den

behandelten (Kontrollgruppe 4 6 Monate 2 Wochen Gefitinib) und den nicht-

behandelten Tieren (Kontrollgruppe 3 6 Monate) Gefitinib fuumlhrte dazu dass die Tiere

anfangs weniger zunahmen dann nach 3 Wochen aber kontinuierlich an Gewicht

zunahmen moumlglicherweise laumlsst sich dies durch Gewoumlhnungseffekte erklaumlren

Die Kontrollgruppe 5 welche sechs Monate lebte und drei Monate vor

Toumltungszeitpunkt Gefitinib erhielt zeigte jedoch im Vergleich zu der unbehandelten

Kontrollgruppe 3 (6 Monate) keinen signifikanten Gewichtsunterschied Dies kann die

Folge einer Toleranzentwicklung gegenuumlber der Applikation sein oder dass mit

zunehmender Dauer der Verabreichung des Medikamentes die Nebenwirkungen von

den Tieren besser toleriert werden konnten Zu den bekannten Nebenwirkungen von

Gefitinib gehoumlren Diarrhoen Augenentzuumlndungen und Hautausschlaumlge (vergleiche

Tab 6-5) [54] Ein Einfluss des Medikamentes auf den Blutglukosespiegel der

Kontrolltiere konnte nicht festgestellt werden

43 Proliferationsindex

Ziel dieser Arbeit war die Inhibition von EGF-R ein Transmembranrezeptor der eine

wichtige Rolle in der Hepatokarzinogenese spielt [28 29] Dieser

Wachstumsfaktorrezeptor wird auch auf der Zelloberflaumlche hepatozellulaumlrer Karzinome

vermehrt exprimiert [46 47]

Nun konnte in meinen Experimenten durch die Blockade der intrazellulaumlren

Tyrosinkinase mittels Gefitinib eine Reduktion der Proliferationsrate der

praumlneoplastischen Leberherde erzielt werden sodass eine Beeinflussung der Initiation

der Hepatokarzinogenese anzunehmen ist Gefitinib hemmt die Proliferation dieser

Glykogenspeicherherde im Kurzzeitversuch uumlber 2 Wochen bei den 3 Wochen- und 6-

Monatstieren mit einer Dosis von 20mgkgKG

Diskussion

44

Im Gegensatz dazu kam es zu keiner Beeinflussung der Proliferation bei den

Mittellangzeitversuchen von 6 Monaten uumlber eine laumlngere Applikationsdauer (3

Monate) mit einer reduzierten Dosis (10mgkgKG) Somit bleibt anscheinend die

Karzinogenese bereits laumlnger bestehender womoumlglich schon promovierter Herde durch

eine EGF-R-Blockade unbeeinflusst Dies liegt moumlglicherweise an dem Startpunkt der

Behandlung da die Therapie mit Gefitinib erst nach 3 Monaten begonnen wurde und

der Einfluss auf die sehr fruumlhe Hepatokarzinogenese somit verringert ist

Auch andere Modelle wie die intrahepatische Ovar- und

Schilddruumlsenfollikeltransplantation sowie chemische Hepatokarzinogenesemodelle (N-

Nitrosomorpholin) zeigten aumlhnliche Ergebnisse sowohl in Kurz- (3 Wochen - 6 Monate)

als auch in den Langzeitexperimenten (12-24 Monate) im Hinblick auf die Proliferation

Nach 2-woumlchiger Hochdosis-Gefitinibgabe lieszligen sich verminderte

Proliferationsaktivitaumlten in den praumlneoplastischen Leberherden nachweisen Im

Ovartransplantationsmodell Modellen entstanden sogar weiterhin hepatozellulaumlre

Adenome und Karzinome sodass anzunehmen ist dass Gefitinib kaum einen Einfluss

auf die Promotion und Progression in der hormonellen Hepatokarzinogenese hat Weder

die Anzahl noch das Auftreten der Tumoren wurde durch die Gefitinibdauergabe

(10mg) beeinflusst [55] Im N-Nitrosomorpholinmodell hingegen konnte das Auftreten

von hepatozellulaumlren Adenomen und Karzinomen durch die Gefitinibgabe reduziert

werden sodass im chemischen Hepatokarzinogenesemodell die Aktivierung des EGF-R

womoumlglich eine groumlszligere Rolle spielt als im hormonellen [56]

Eine moumlgliche Erklaumlrung kann die Resistenzentwicklung gegenuumlber

Tyrosinkinaseinhibitoren sein welche sowohl in vitro als auch klinisch bei der

Behandlung mit diesen Medikamenten beobachtet wird [49 50] Auszligerdem ist es

moumlglich dass die verabreichte Dosis von 10mgkgKG Gefitinib nicht zu einer

vollstaumlndigen Blockade der Tyrosinkinase gefuumlhrt hat Womoumlglich kam es uumlber

alternative Wege wie beispielsweise der Aktivierung des IGF-1R (insulin-like-growth-

factor-receptor 1) zu einer Aufrechterhaltung des MAPK-Pfades und damit zum

Uumlberleben und Wachstum der Praumlneoplasien [50 51] Zellkulturexperimente konnten

diese Resistenzentwicklung und eine Transaktivierung des EGF-R belegen [50]

Diese Hypothese wird auch durch eine klinische Studie aus dem Jahr 2006 untermauert

[57] Hier wurde die Wirksamkeit von Gefitinib bei fortgeschrittenem inoperablen

HCCacutes an 31 Patienten untersucht Das Ergebnis war jedoch mit einem Ansprechen von

nur ca 3 ernuumlchternd sodass die Studie nicht fortgefuumlhrt wurde Allerdings findet

Diskussion

45

Gefitinib (IressaTM) neben Erlotinib (TarcevaTM) ua im Rahmen klinischer Studien

in der Therapie des Bronchialkarzinoms Anwendung

Zusammenfassung

46

5 Zusammenfassung

Die therapeutischen Moumlglichkeiten sind fuumlr das hepatozellulaumlre Karzinom bis heute sehr

begrenzt Tierexperimentelle Hepatokarzinogenesemodelle dienen dem besseren

Verstaumlndnis diverser pathophysiologischer metabolischer und molekulaer Prozesse

und zeigen neue gezielte antitumorigene Therapieansaumltze auf

Ein langjaumlhrig etabliertes Modell ist die hormoninduzierte Hepatokarzinogenese durch

Pankreasinseltransplantation Auch andere Modelle wie die intrahepatische Ovar- und

Schilddruumlsenfollikeltransplantation sowie chemische Hepatokarzinogenesemodelle (N-

Nitrosomorpholin) haben sich etabliert und wurden in parallelen Experimenten zu

meinem durchgefuumlhrt In allen Modellen entstanden Praumlneoplasien bzw

hyperproliferative Leberherde in der nichtzirrhotischen Rattenleber welche sich (auszliger

nach Schilddruumlsenfollikeltransplantation) zu hepatozellulaumlren Adenomen und spaumlter

auch Karzinomen weiterentwickelten

In dieser Studie wurden die Versuchstiere (Ratten) in 5 Haupt- und 5 Kontrollgruppen

unterteilt wobei die kuumlrzeste Beobachtungszeit bei 3 Wochen und die laumlngste bei 6

Monaten lag Die Dauer der Gefitinibapplikation wurde ebenfalls unterteilt in 2 Wochen

und 3 Monate Messparameter in diesem Experiment stellten Blutzucker Gewicht und

die Proliferationsaktivitaumlt der Herde dar Das Lebergewebe wurde histologisch

morphometrisch und immunhistochemisch untersucht

In der vorliegenden Arbeit wurde versucht die insulininduzierte Hepatokarzinogenese

mittels Gefitinib zu hemmen Dieses blockiert spezifisch die Tyrosinkinase des EGF-R

sodass es zu einer Unterbrechung der Signalkaskade kommt

In meiner Arbeit fand sich im Kurzzeitversuch eine deutlich geringere

Proliferationsaktivitaumlt innerhalb der Glykogenspeicherherde behandelter Tiere im

Vergleich zu nicht behandelten Tieren

Dies untermauert die Annahme dass TGF-α und der EGF-R eine wichtige Rolle in der

Entstehung praumlneoplastischer Herde und in der Hepatokarzinogenese spielen

In diesem Experiment konnte somit gezeigt werden dass Gefitinib einen Einfluss auf

die Initiation der Tumorgenese im Inseltransplantationsmodell der Ratten hat

Die Langzeitexperimente zeigten jedoch dass es zu keiner Beeinflussung der Promotion

und Progression der Hepatokarzinogenese kam Anzunehmen ist dass die EGF-R-

Zusammenfassung

47

Aktivierung nur einen Teil der aktivierten Signalkaskaden in der hormonell induzierten

Karzinogenese der Leber ausmacht

Literaturverzeichnis

48

6 Literaturverzeichnis

[1] Jemal A Bray F Center MM Ferlay J Ward E Forman D Global

Cancer Statistics CA- Cancer J Clin 2011 6169ndash90

[2] Gomaa AI Khan SA Toledano M B Waked I Taylor- Robinson S D

Hepatocellular carcinoma epidemiology risk factors and pathogenesis World J

Gastroenterol 2008 14 4300-4308

[3] Marrero J Kudo M Bronowicki J-P The Challenge of Prognosis and

Staging for Hepatocellular Carcinoma Oncologist 2010 15 23-33

[4] Llovet JM Bru C Bruix J Prognosis of hepatocellular carcinoma the

BCLC staging classification Semin Liver Dis 1999 19 329ndash38

[5] Llovet JM Ricci S Mazzaferro V Hilgard P Gane E Blanc JF de

oliveira AC Santoro A Raoul JL Forner A Schwartz M Porta C

Zeuzem S Bolondi L Greten TF Galle PR Seitz JF Borbath I

Haumlussinger D Giannaris T Shan M Moscovici M Voliotis D Bruix J

Sorafenib in advanced hepatocellular carcinoma N Engl J Med 2008 359 378-

90

[6] Wilhelm S Adnane L Newell P Villanueva A Llovet JM Lynch M

Preclinical overview of sorafenib a multikinase inhibitor that targets both Raf

and VEGF and PDGF receptor tyrosine kinase signaling Mol Cancer Ther 2008

73129-3140

[7] Bannasch P Preneoplastic lesions as end points in carcinogenicity testing II

Preneoplasia in various non- hepatic tissues Carcinogenesis 1986 7 849-852

[8] Aleem E Nehrbass D Klimek F Mayer D Bannasch P Upregulation

of the insulin receptor and type I insulin-like growth factor receptor are early

events in hepatocarcinogenesis Toxicol Pathol 2011 39524-43

Literaturverzeichnis

49

[9] Dombrowski F Mathieu C Evert M Hepatocellular Neoplasms Induced by

Low-NumberPancreatic Islet Transplants in Autoimmune Diabetic BBPfd Rats

Cancer Res 2006 1833-1843

[10] Ribback S Calvisi DF Cigliano A Sailer V Peters M Rausch J

Heidecke CD Birth M Dombrowski F Molecular and metabolic changes in

human liver clear cell foci resemble the alterations occurring in rat

hepatocarcinogenesis J Hepatol 2013 581147-56

[11] Morath C Schwenger J Schmidt J Zeier M Kombinierte Niere- Pankreas-

Transplantation Nephrologe 2007 2356ndash363

[12] Griffith RC Scharp D Hartmann B Ballinger W Lacy P A Morphologic

Study of Intrahepatic Portal-vein Islets Isografts Diabetes 1977 26 201-14

[13] Dombrowski F Lehringer-Polzin M Pfeifer U Hyperproliferative Liver

Acini after Intraportal Islet Transplantation in Streptozotocin-Induced Diabetic

Rats Laboratory Invest 1994 71 688-699

[14] Dombrowski F Bannasch P Pfeifer U Hepatocellular Neoplasms Induced

by Low- Number Pancreatic Islet Transplants in Streptozotocin Diabetic Rats

Am J Pathol 1997 150 1071-1087

[15] Dombrowski F Klingmuumlller D Pfeifer U Insulinomas Derived from

Hyperplastic Intra-Hepatic Islet Transplants Am J Pathol 1998 152 1025-

1038

[16] Dombrowski F Peifer U Hyperprolferative State of Liver Acini and

Pancreatic Islets after Intraportal Transplantation of Small Mass of Islets of

Langerhans in Streptozotocin induced Diabetic Rats Exp Clin Endocrinol 1995

103 112-117

Literaturverzeichnis

50

[17] De Paepe M Keymeulen B Pipeleers D Kloumlppel G Proliferation and

Hypertrophy of Liver Cells Surrounding Islet Grafts in Diabetic Recipient Rats

Hepatology 1995 21 1114-1153

[18] Dombrowski F Filsinger E Bannasch P Pfeifer U Altered Liver Acini

Induced in Diabetic Rats by Portal Vein Islet Isografts Resemble

Preneoplstic Hepatic Foci in Their Enzymic Pattern Am J Pathol 1996 148

1249-56

[19] Dragan Y P Sargent L Xu Y-D Xu Y-H H C Pitot HC The

Initiation-Promotion-Progression Model of Rat Hepatocarcinogenesis Exp Biol

Med (Maywood) 1993 20216-24

[20] Buumlrger C Inhibition der Signaltransduktion des epidermalen

Wachstumsfaktorrezeptors (EGF-Rezeptor) durch Peptid-Aptamere unv Diss

Universitaumlt Frankfurt aM 2002

[21 ] Fausto N Liver regeneration J Hepatol 2000 3219-31

[22] Michalopoulos GK DeFrances MC Liver regeneration Science 1997

27660-66

[23] Morimitsu Y Hsia CC Kojiro M Tabor E Nodules of less-differentiated

tumor within or adjacent to hepatocellular carcinoma relative expression of

transforming growth factor-alpha and its receptor in the different areas of tumor

Hum Pathol 1995 261126-1132

[24] Nalesnik MA Lee RG Carr BI Transforming growth factor alpha (TGFalpha)

in hepatocellular carcinomas and adjacent hepatic parenchyma Hum Pathol

1998 29228-234

[25] Harada K Shiota G Kawasaki H Transforming growth factor-alpha and

epidermal growth factor receptor in chronic liver disease and hepatocellular

carcinoma Liver 1999 19318-325

Literaturverzeichnis

51

[26] Chung YH Kim JA Song BC Lee GC Koh MS Lee YS et al

Expression of transforming growth factor-alpha mRNA in livers of patients with

chronic viral hepatitis and hepatocellular carcinoma Cancer 2000 89977-982

[27] Bekaii-Saab T Williams N Plass C Calero M Eng C A novel mutation

in the tyrosine kinase domain of ErB2 in hepatocellular carcinoma BMC

Cancer 2006 278-282

[28] Lee G Merlino G Fausto N Development of liver tumors in transforming

growth factor alpha transgenic mice Cancer Res 1992 19 5162-1570

[29] Hufnagl K Parzefall W Marian B Kaumlfer M Bukowska K Schulte-

Hermann R Grasl-Kraupp B Role of transforming growth factor alspha and

prostaglandines in preferential growth of preneopastic rat hepatocytes

Carcinogenesis 2001 8 1247-1256

[30] Carpenter G Cohen S Epidermal growth factor Annu Rev Biochem 1979

193-216

[31] Hanahan D Weinberg R The hallmarks of cancer Cell 2000 100 57-

70

[32] Fedi S Tola E Moeumlnne-Loccoz Y Dowling DN Smith LM Ogara F

Evidence for signalling between the phytopathogenic fungus Pythium ultimum

and Pseudomonas fluorescens F113 P ultimum represses the expression of

genes in P fluorescens F113 resulting in altered ecological fitness Appl

Environ Microbiol 1997 63 4261-4266

[33] Slamon D Clark G Wong S Levin W Ullrich A McGuire W Science

1987 235 177-182

[34] Khalil M Grandis J Shin D Expert Review of Anticancer Therapy 2003 3

367-380

Literaturverzeichnis

52

[ 35] Krejsa C Rogge M Sadee W Protein therapeutics new applications for

pharmacogenetics Nature Reviews Drug Discovery 2006 5 507-521

[36] Barker A Gibson K Grundy W Godfrey A Barlow J Healy M

Woodburn J Ashton S Curry B Scarlett L Henthorn L Richards L

Studies leading to the identification of ZD1839 (IRESSA) an orally active

selective epidermal growth factor receptor tyrosine kinase inhibitor targeted to

the treatment of cancer Bioorg Med Chem Lett 2001 14 1911-1914

[37] Shchemelinin I Sefc L Necas E Protein kinase inhibitors Folia Biol

(Praha) 2006 4 137-148

[38] Wakeling A Guy S Woodburn J Ashton S Curry B Barker A Gibson

K ZD1839 (IRESSA) an orally active inhibitor of epidermal growth factor

signalling with potential for cancer therapy Cancer Res 2002 20 5749-5754

[39] Blackhall F Ranson M Thatcher N Where next for gefitinib in patients with

lung cancer Lancet Oncol 2006 6 499-507

[40] Birnbaum A Ready N Gefitinib therapy for non-small cell lung cancer

Curr Treat Options Oncol 2005 675-81

[41] Schiffer E Housset C Cacheux W Wendum D Desbois-Mouthon C

Rey C Clergue F Poupon R Barbu V Rosmorduc O Gefitinib an EGFR

inhibitor prevents hepatocellular carcinoma development in the rat liver with

cirrhosis Hepatology 2005 41307-14

[42] Brehmer D Greff Z Godl K Blencke S Kurtenbach A Weber M

Muumlller S Klebl B Cotten M Keacuteri G Wissing J Daub H Cellular

Targets of Gefitinib Cancer Res 2005 65 379

[43] Klotz L Hacker HJ Klingmuumlller D Bannasch P Pfeifer U Dombrowski

F Hepatocellular alterations after intraportal transplantation of ovarian tissue in

ovariectomized rats Am J Pathol 2000 1561613-26

Literaturverzeichnis

53

[44] Dombrowski F Klotz L Hacker HJ Li Y Klingmuumlller D Brix K

Herzog V Bannasch P Hyperproliferative hepatocellular alterations after

intraportal transplantation of thyroid follicles Am J Pathol 2000 15699-113

[45] Weibel E Staubli W Gnagi H Hess F Correlated morphometric and

biochemical studies on the liver cell I Morphometric model stereologic

methods and normal morphometric data for rat liver J Cell Biol1969 4268ndash

91

[46] Strumberg D Clark J Awada A Moore M Richly H Hindlisz A Hirte

H Eder J Lenz H Schwartz B Safety pharmacokinetics and preliminary

antitumor activity of sorafenib a review of four phase I trials in patients with

advanced refractory solid tumors Oncologist 2007 4 426-437

[47] Mendelsohn J Baselga J The EGF receptor family as targets for cancer

therapy Oncogene 2000 56 6550-6565

[48] Li B Chang C Yuan M McKenna W Shu H Resistance to small

molecule inhibitors of epidermal growth factor receptor in malignant gliomas

Cancer Res 2003 21 7443ndash7450

[49] Kosaka T Yatabe Y Endoh H Yoshida K Hida T Tsuboi M Tada H

Kuwano H Mitsudomi T Analysis of epidermal growth factor receptor gene

mutation in patients with non-small cell lung cancer and acquired resistance to

gefitinib Clin Cancer Res 2006 19 5764ndash5769

[50] Huether A Hopfner M Sutter A Baradari V Schuppan D Scheruumlbl

H Signaling pathways involved in the inhibition of epidermal growth factor

receptor by erlotinib in hepatocellular cancer World J Gastroenterol 2006

32 5160ndash5167

[51] Giglia J Antonia S Berk L Bruno S Dessureault S Finkelstein

S Systemic therapy for advanced hepatocellular carcinoma past present and

future Cancer Control 2010 1 120ndash129

Literaturverzeichnis

54

[52] Bannasch P Pathogenesis of hepatocellular carcinoma sequential cellular

molecular and metabolic changes Prog Liver Dis 1996 14161ndash97

[53] Beisbarth H Fekl W Pathophysiology of post-aggression metabolism

Zentralbl Chir 1989 1141045-58

[54] Packungsbeilage Iressa (Hersteller AstraZeneca UK Limited Macclesfield

Cheshire SK10 2NA Vereinigtes Koumlnigreich)

[55] Ribback S Sailer V Boumlhning E Guumlnther J Merz J Steinmuumlller F

Evert M Calvisi DC Der Tyrosinkinasehemmer Gefitinib reduziert die

Tumorentstehung im chemischen jedoch in hormonell induzierten

Hepatokarzinogenese-Modellen Z Gastroenterol 2013 5130 (abstract)

[56] Dombowski F Sailer V Inhibition des Epidermal Growth Factor

Rezeptors in chemisch induzierten praumlneoplastischen Leberherden und

hepatozellulaumlren Karzinomen der Ratte 2010

[57] OrsquoDwyer P J Giantonio BJ Levy DE Kauh JS Fitzgerald B Benson

AB Gefitinib in advanced unresectable hepatocellular carcinoma Results from

the Eastern Cooperative Oncology Grouprsquos Study E1203 Journal of Clinical

2006 414

Tabellenanhang

55

7 Tabellenanhang

Tab 7-1 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Hauptgruppen 1-5

HG1 HG2 HG3 HG4 HG5

Tier 1 234 212 70 304 315

Tier 2 216 282 317 249 324

Tier 3 142 221 184 332 226

Tier 4 306 245 304 287 323

Tier 5 302 205 288 293 273

Tier 6 167 210 306 278 193

Tier 7 291 185 332 271 198

Tier 8 189 215 245 249 201

Tier 9 314 65 234 260

Tier 10 199 268 232

Tier 11 252 291 270

Tier 12 229 169

Tier 13 246

MW 23088 23075 23456 26700 25591

SEM 0795 1070 3487 1108 1505

Test nsa ns

b nsc ns

d

Test lt0001e lt0001

f 0001g lt0001

h lt0001i

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabellenanhang

56

Tab 7-2 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Kontrollgruppen

1-5

KG1 KG2 KG3 KG4 KG5

Tier 1 51 51 47 47 47

Tier 2 47 48 44 48 43

Tier 3 53 48 42 43 43

Tier 4 48 51 61 74 47

Tier 5 57 87 47 44 41

Tier 6 54 47 50 46 40

Tier 7 51 68 51 45 47

Tier 8 52 92 56 49 46

Tier 9 63 63 51 44 47

Tier 10 77 77 48 43 48

Tier 11 50

MW 5530 6320 4973 4830 4490

SEM 0281 0541 0160 0293 0091

Test nsa ns

b nsc 0019

d

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Tabellenanhang

57

Tab 7-3 Gewichtsentwicklung der Hauptgruppen 1-5

HG1 HG2 HG3 HG4 HG5

Tier 1 0938 1045 0841 0942 1057

Tier 2 1092 0938 0870 0894 0950

Tier 3 1075 1070 1435 1077 0967

Tier 4 1089 1039 0696 0960 1004

Tier 5 0988 0984 0693 0763 0958

Tier 6 1187 0949 1004 1041 1033

Tier 7 1044 0988 1220 0874 1306

Tier 8 1039 0964 0984 0949 1016

Tier 9 1038 1221 0957 1209

Tier 10 1063 1039 0935 0946

Tier 11 1020 1934 1192 1030

Tier 12 1007 1266 0770

Tier 13 1063 0618

Tier 14 0935

MW 1056 1009 1081 0984 0983

SEM 0009 0004 0033 0010 0012

Test nsa ns

b nsc ns

d

lt0001e 0001

f lt0001g lt0001

h lt0001i

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabellenanhang

58

Tab 7-4 Gewichtsentwicklung der Kontrollgruppen 1-5

KG1 KG2 KG3 KG4 KG5

Tier 1 1308 1311 2255 1836 1717

Tier 2 1397 1269 1408 1872 1672

Tier 3 1332 1318 1471 1134 1598

Tier 4 1285 1225 1642 1206 1621

Tier 5 1331 1189 1828 1512 1896

Tier 6 1341 1203 1946 1339 1746

Tier 7 1361 0981 1788 1326 1589

Tier 8 1290 1105 1806 1411 1856

Tier 9 1109 1090 1560 1380 1389

Tier 10 1128 1094 1526 1432 1406

Tier 11 1537

MW 1288 1179 1706 1445 1649

SEM 0010 0011 0023 0024 0017

Test 0029a 0025

b 0043c ns

d

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Tabellenanhang

59

Tab 6-5Nebenwirkungen von Gefitinib [47]

Nebenwirkungen nach Systemorganklassen und Haumlufigkeit Stoffwechsel- und Ernaumlhrungsstoumlrungen Sehr haumlufig Anorexie leicht oder

mittelschwer (CTC-Grad 1 oder 2)

Augenerkrankungen Haumlufig Konjunktivitis Blepharitis und

trockene Augen hauptsaumlchlich

leicht (CTC-Grad 1) Gelegentlich Hornhauterosion reversibel und

manchmal verbunden mit

anormalem Wimpernwachstum Keratitis (012 )

Gefaumlszligerkrankungen Haumlufig Haumlmorrhagie wie Nasenbluten

und Haumlmaturie Erkrankungen der Atemwege des Brustraums und Mediastinums

Haumlufig Interstitielle Lungenerkrankung (13 ) oft schwer (CTC-Grad 3-4) uumlber Todesfaumllle wurde

berichtet Erkrankungen des Gastrointestinaltrakts Sehr haumlufig Durchfall hauptsaumlchlich leicht

oder mittelschwer (CTC-Grad 1

oder 2)

Erbrechen hauptsaumlchlich leicht

oder mittelschwer (CTC-Grad 1

oder 2)

Uumlbelkeit hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Stomatitis hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Haumlufig Dehydratation als Folge von

Durchfall Uumlbelkeit Erbrechen

oder Appetitlosigkeit

Mundtrockenheit hauptsaumlchlich

leicht (CTC-Grad 1)

Gelegentlich Pankreatitis gastrointestinale Perforation

Leber- und Gallenerkrankungen Sehr haumlufig Erhoumlhungen der

Alaninaminotransferase

hauptsaumlchlich leicht bis

mittelschwer Haumlufig Erhoumlhungen der

Aspartataminotransferase

hauptsaumlchlich leicht bis

mittelschwer Erhoumlhungen des

Gesamtbilirubins hauptsaumlchlich

leicht bis mittelschwer

Gelegentlich Hepatitis

Tabellenanhang

60

Erkrankungen der Haut und des Unterhautzellgewebes

Sehr haumlufig Hautreaktionen hauptsaumlchlich

leicht bis mittelschwer (CTC-Grad 1 oder 2) pustuloumlser Ausschlag manchmal juckend mit trockener Haut einschlieszliglich Hautfissuren erythematoumls

Haumlufig Nagelstoumlrungen Alopezie

Gelegentlich Allergische Reaktionen unter

anderem Angiooumldem und

Urtikaria Selten Bulloumlse Reaktionen

einschlieszliglich toxisch epidermaler Nekrolyse Stevens-Johnson-Syndrom und Erythema multiforme Kutane Vaskulitis

Erkrankungen der Nieren und Harnwege Haumlufig Asymptomatische Erhoumlhung der Kreatininwerte im Blut Proteinurie Zystitis

Selten Haumlmorrhagische Zystitis Allgemeine Erkrankungen und Beschwerden am Verabreichungsort

Sehr haumlufig Asthenie hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Haumlufig Pyrexie Die Haumlufigkeit von UAWs die mit abnormalen Aumlnderungen eines Laborwerts

zusammenhaumlngen wurde auf Basis der Patienten ermittelt bei denen sich der

entsprechende Laborwert mindestens um 2 oder mehr CTC-Grade (bezogen auf den

basalen Laborwert) geaumlndert hat

Dieses Ereignis kann zusammen mit anderen Formen von

Dehydratisierungserscheinungen auftreten (hauptsaumlchlich Hautreaktionen) die bei

IRESSA beobachtet wurden

Die Gesamthaumlufigkeit der unerwuumlnschten Ereignisse mit allergischen Reaktionen

betrug nach der zusammengefassten Analyse der ISEL- INTEREST- und

IPASS-Studien 15 (36 Patienten) Vierzehn der 36 Patienten wurden aus der

gemeldeten Haumlufigkeit ausgeschlossen da es in den Meldungen Hinweise auf

eine nicht-allergische Aumltiologie gab oder darauf dass die allergische Reaktion

die Folge einer Therapie mit einem anderen Arzneimittel war

Dies schlieszligt einzelne Berichte von Leberversagen ein das in einigen Faumlllen

toumldlich verlief

Abkuumlrzungsverzeichnis

61

8 Abkuumlrzungsverzeichnis

microl Mikroliter

Abb Abbildung

ABC avidin-biotin-complex

AKT aktivierte Protein Kinase B

ATP Adenosintriphosphat

BCLC Bacelona Liver Cancer Clinic

BrdU Bromodesoxyuridin

bzw beziehungsweise

CCF clear cell foci

CIS China integrated score

cm Zentimeter

d der

DAB 33-Diaminobenzidin

dh das heiszligt

DNA Desoxyribonucleic acid

EGF Epidermal Growth Factor

EGF-R EGF-Rezeptor

Fa Firma

FAH foci of altered hepatocytes

g Gramm

GSF glycogen storing foci

h Stunde

HCA Hepatozellulaumlres Adenom

HCC Hepatozellulaumlres Karzinom

HE Haumlmatoxylin- Eosin- Faumlrbung

HG Hauptgruppe

HPLC high performance liquid chromatographie

IGF-1R Insulin-Like Growth Factor Receptor 1

GLUT Glukosetransporter

JAK Januskinase

kg Kilogramm

Abkuumlrzungsverzeichnis

62

KG Kontrollgruppe

MAPK mitogen activated protein kinase

mg Milligramm

ml Milliliter

mm Millimeter

mTOR mechanistic Target of Rapamycin

MW Mittelwert

NaCl Natriumchlorid

NaHCO3 Natriumhydrogencarbonat

NNM N- Nitrosomorpholin

ns nicht signifikant

PAS Periodic acid-Schiff reaction

PDGF-R-β Platet Derived Growth Factor-Rezeptor-β

PEI Perkutane Ethanol- Instillation

PI3K Phosphoinositide 3- Kinase

PST Performance- Status

RAF-Kinase Ras-activated factor-Kinase

Ras Rat sarcoma

RFA Radiofrequenzablation

RNA Ribunuclied acid

SEM Standard error of the mean

STAT Signal Transducers and Activators of Transcription

TACE transarterielle Chemoembolisation

TGF-α Transforming Growth Factor alpha

TRIS Tris(hydroxymethyl)-aminomethan

ua unter anderem

UAW Unerwuumlnschte Arzneimittelwirkung

VEGF-R Vascular Endothelial Growth factor-Rezeptor

vgl vergleiche

zB zum Beispiel

Danksagung

63

9 Danksagung

Besonderer Dank gilt Herrn Professor Dr med F Dombrowski fuumlr die Uumlberlassung

des Themas und die Moumlglichkeit diese Arbeit an seinem Institut durchzufuumlhren Mit

seiner Unterstuumltzung war es moumlglich ein Gerhard- Domagk- Stipendium der Ernst-

Moritz- Arndt- Universitaumlt zu erhalten An dieser Stelle moumlchte ich mich auch

rechtherzlich bei der Stipendienvergabekommission bedanken Meinen Doktoranden-

Kollegen moumlchte ich fuumlr die Bereitschaft danken jederzeit bei der Versorgung der

Ratten und Mithilfe bei den experimentellen Versuchen zur Verfuumlgung zu stehen Der

Tierpflegerin Frau Zimak sowie den medizinisch-technischen Assistenten des Instituts

danke ich fuumlr die Versorgung der Tiere und die Anfertigung der histologischen und

immunhistochemischen Schnitte Nicht zuletzt danke ich Frau Dr F Steinmuumlller und

Frau Dr S Ribback fuumlr die Betreuung und kritische Auseinandersetzung mit meiner

Doktorarbeit

Page 24: Die Inhibition von TGF-a bei der Hepatokarzinogenese nach ... · RFA und transarterielle (Chemo-)Embolisation= TAE/ TACE) zur Verfügung. Da die Diagnose jedoch häufig erst in einem

Material und Methode

24

274 Protokolle der Immunhistochemie (Insulin)

- Paraffinschnitte 2microm Trocknung uumlber Nacht bei 60 Grad

- Antikoumlrper Insulin (Fa Leica Menarini Konzentration 1300 verduumlnnt mit

Antikoumlrper- Verduumlnnungsloumlsung Fa Leica (REFAR9352)

- Vollautomat der Fa Leica bdquoBOND Maxldquo

Bearbeitung

1 Entparaffinierung uumlber Automaten mit Bond Dewax Solution (REF 35606)

2 Peroxidase Blocking (im Nachweissystem REF DS9800) bdquoPolymer Refine

DABldquo d Fa Leica) fuumlr 5 min

3 Inkubation mit Primaumlr-AK fuumlr 18 Minuten

4 Post Primary (im Nachweissystem dFaLeica) fuumlr 7 Minuten

5 Polymer (Nachweissystem) 8 min

6 DAB (33-Diaminobenzidin) Nachweissystem 7 Minuten

7 Gegenfaumlrbung mit Haumlmalaun (Nachweissystem) 2 Minuten

8 Entwaumlssern in aufsteigender Alkoholreihe gefolgt von Xylol

9 Eindecken mit Roti-Histokit (Fa Roth)

Material und Methode

25

28 Proliferationsaktivitaumlt

Die morphometrische Auszaumlhlung der Proliferationsaktivitaumlt erfolgte mit dem

Mikroskop (Nikon ECLIPSE Ni) einer Kamera (Nikon digital sight ds-2Mv) dem

Softwareprogramm (Nis- Elements imaging software BR) und einem Gitternetz

(Methode nach Weibel) [45]

Mit Hilfe des BrdU- Labeling-Index (BrdU-LI) konnte die Proliferationsaktivitaumlt der

verschiedenen Versuchsgruppen verglichen werden da dieser den Anteil BrdU-

positiver Hepatozytenkerne in Prozent angibt (vergleiche Abb 8) Er wurde bei den

Tieren der Hauptgruppen 1-5 sowie der Kontrollgruppen 1-5 die uumlber 7 Tage BrdU

uumlber eine osmotische Pumpe (Fa Alzet Modell 2ML1) erhielten bestimmt Gezaumlhlt

wurden die Hepatozytenkerne in den praumlneoplastischen Herden (nur Versuchsgruppen)

und im Normalgewebe (je 2000 Hepatozytenkerne pro Tier der Versuchs- und

Kontrollgruppen)

29 Statistische Auswertung

Die Haupt- und Kontrollgruppen wurden hinsichtlich der Gewichtsentwicklung und

Blutzuckerwerte verglichen Zudem erfolgte ein intraindividueller Vergleich (gepaart)

der Proliferationsaktiviaumlt der Herde und des Normalgewebes in den Hauptgruppen und

der interindividuelle Vergleich (ungepaart) mit dem Normalgewebe der

Kontrollgruppen Es wurde jeweils der Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test (Microsoft

Excel 2003 Redmond USA) verwendet Unterschiede wurden als signifikant

akzeptiert falls die Irrtumswahrscheinlichkeit p unter 005 lag

Ergebnisse

26

3 Ergebnisse

31 Gewichtsentwicklung

In allen Hauptgruppen konnte nach der Transplantation eine Gewichtsreduktion

nachgewiesen werden Im Durchschnitt kam es zu einer initialen Abnahme von 172

Im Verlauf kam es zu einer Erholung der Tiere mit einer Gewichtszunahme um

durchschnittlich 042 Die Hauptgruppen 1 (3 Wochen) und 3 (6 Monate) jeweils

ohne Gefitinib zeigten dies am deutlichsten (49 Gewichtsabnahme innerhalb einer

Woche nach Transplantation) Die Hauptgruppe 1 gewann danach das 106fache und die

Hauptgruppe 3 das 108fache an Gewicht Statistisch signifikante Unterschiede lieszligen

sich zwischen den jeweiligen Haupt- und Kontrollgruppen feststellen (Tab 2 und

Abb5) Hier sahen wir bei den transplantierten diabetischen Tieren der Hauptgruppen

insgesamt einen kleineren Gewichtszuwachs als bei den Kontrolltieren

In den Kontrollgruppen hingegen konnte man eine stete Gewichtszunahme beobachten

(Tab 3 und Abb 6) Durchschnittlich kam es zu einem Gewichtszuwachs bis zum

15fachen Die Unterschiede zwischen den Kontrollgruppen 1 (3 Wochen) und 2 (3

Wochen 2 Wochen Gefitinib) zeigte einen statistisch signifikanten Unterschied Im

Durchschnitt nahm die Kontrollgruppe 1 das 129fache und die Kontrollgruppe 2 das

118fache zu

Einen signifikanten Unterschied konnten wir ebenfalls in den Gruppen 3 (6 Monate)

und 4 (6 Monate 2 Wochen Gefitinib) sowie 4 (6 Monate 2 Wochen Gefitinib) und 5

(6Monate 3 Monate Gefitinib) beobachten In der Kontrollgruppe 3 verzeichneten wir

den groumlszligten Gewichtszuwachs (171fache) Die Kontrollgruppe 4 (145fache) nahm

weniger zu als die Kontrollgruppe 5 (165fache) zu

Ergebnisse

27

Tabelle 2 Gewichtsentwicklung der Hauptgruppen 1-5

HG1 (n=8) HG2 (n=12) HG3 (n=11) HG4 (n=13) HG5 (n=14)

MW 1056 1009 1081 0984 0983

SEM 0009 0004 0033 0010 0012

Test nsa ns

b ns

c ns

d

lt 0001e 0001

f lt 0001

g lt 0001

h lt 0001

i

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM Standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (plt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabelle 3 Gewichtsentwicklung der Kontrollgruppen 1-5

KG1 (n=10) KG2 (n=10) KG3 (n=11) KG4 (n=10) KG5 (n=10)

MW 1288 1179 1706 1445 1649

SEM 0010 0011 0023 0024 0017

Test 0029a 0025

b 0043

c ns

d

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM Standard error of the mean ns nicht signifikant KG Kontrollgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (plt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Ergebnisse

28

Startpunkte Gefitinibgabe

Abbildung 5 Gewichtsentwicklung der Hauptgruppen

In den Hauptgruppen verzeichneten wir eine voruumlbergehende Gewichtsabnahme nach der

Transplantation Nach Erholung konnten wir eine leichte Gewichtszunahme beobachten

Startpunkte Gefitinibgabe

Abbildung 6 Gewichtsentwicklung der Kontrollgruppen

In den Kontrollgruppen konnten wir eine stete Gewichtszunahme verzeichnen (ca das 15-fache vom

Startgewicht)

Ergebnisse

29

32 Blutglukosedaten

Nach erfolgreicher Streptozotocingabe stiegen die Blutglukosewerte aller

Hauptgruppentiere auf Werte uumlber 167 mmolL bzw 300mgL In allen Gruppen lagen

die Durchschnittswerte post transplantationem zwischen 160 mmolL und 276mmolL

waumlhrend des gesamten Versuches Am Toumltungstag lag der Blutzucker durchschnittlich

bei 243mmolL Der nach der Transplantation nachgewiesene Blutglukoseabfall war in

allen Hauptgruppen zu verzeichnen (im Durchschnitt 123) Im Verlauf stiegen die

Werte konsekutiv wieder an Signifikante Unterschiede gab es nicht Verglichen mit den

normoglykaumlmen Kontrollgruppen war ein signifikanter Unterschied zu den

Hauptgruppentieren auf Grund der diabetischen Stoffwechsellage zu ermitteln (Tab 4

Abb 7)

In den Kontrollgruppen lag der Durchschnittswert aller Blutglukosewerte bei

54mmolL (plusmn 09mmolL) Blutzuckerschwankungen als Folge der Gefitinibgabe

konnten nicht nachgewiesen werden Ein signifikanter Unterschied ergab sich zwischen

den Kontrollgruppen 3 (6 Monate) welche einen Blutzuckerwert um 497mmoll hatten

und 5 (6 Monate 3 Monate Gefitinib) welchen einen Blutzuckerwert um 449mmoll

hatten (Tab 5 Abb 8)

Tabelle 4 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Hauptgruppen 1-5

HG1 (n=8) HG2 (n=12) HG3 (n=11) HG4 (n=13) HG5 (n=14)

MW 23088 23075 23456 26700 25591

SEM 0795 1070 3487 1108 1505

Test nsa ns

b ns

c ns

d

Test lt0001e lt0001

f 0001

g lt0001

h lt0001

i

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM Standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

Ergebnisse

30

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabelle 5 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Kontrollgruppen 1-5

KG1 (n=10) KG2 (n=10) KG3 (n=11) KG4 (n=10) KG5(n=10)

MW 5530 6320 4973 4830 4490

SEM 0281 0541 0160 0293 0091

Test nsa ns

b ns

c 0019

d

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM Standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Ergebnisse

31

Startpunkte Gefitinibgabe

Abbildung 7 Blutglukoseentwicklung der Hauptgruppen

Post transplantationem kam es in allen Gruppen zu einem Blutglukoseabfall Im Verlauf stiegen die

Werte konsekutiv wieder an

Startpunkte Gefitinibgabe

Abbildung 8 Blutglukoseentwicklung der Kontrollgruppen

Die Blutglukosewerte der nicht transplantierten Tiere lagen im Durchschnitt bei 54mmolL (plusmn

09mmolL) Blutzuckerschwankungen als Folge der Gefitinibgabe konnten nicht nachgewiesen werden

Ergebnisse

32

33 Praumlneoplastische Leberherde

Nach erfolgreicher Transplantation der Pankreasinseln entstanden bei allen

Hauptgruppen im Abstromgebiet der Inseln klarzellige Veraumlnderungen der Hepatozyten

in den Azinuszonen 1 und 2 (s Abb 9) Diese Foci of alterated hepatocytes zeigten wie

in den vorangegangenen Experimenten eine vermehrte Glykogenspeicherung welche

mit Hilfe der PAS- Reaktion verdeutlicht werden kann (s Abb 10) Des weiteren fand

sich in den Glykogenspeicherherden eine Uumlberexpression des EGF-R und von TGFα im

Vergleich zum extrafokalen Lebergewebe (Abb 13 und 14)

34 Proliferationsaktivitaumlt

Die Proliferationsaktivitaumlt der einzelnen Gruppen wurde anhand des BrdU-Labeling-

Index bestimmt Ein Vergleich der Indices erfolgte intra- und interindividuell (Tabellen

6 bis 8) Die Proliferation betrug im Normalgewebe der Hauptgruppe 1 (3 Wochen) im

Durchschnitt 35 plusmn 0764 In der Hauptgruppe 2 (3 Wochen 2 Wochen Gefitinib) war

sie deutlich geringer und lag bei 125 plusmn 0256

Die Proliferationsaktivitaumlt in den praumlneoplastischen Herden wurde nach 2 Wochen

Gefitinibgabe halbiert (HG 1 vs HG2 107 plusmn 0996 vs 57 plusmn 049) Im

intraindividuellen Vergleich der Hauptgruppe 2 war die Proliferationsaktivitaumlt der

Herde im Vergleich zum Normalgewebe um etwa das 3-fache erhoumlht (Herde vs

Normalgewebe 574 plusmn 049 vs 125 plusmn 026)

Im Normalgewebe der Hauptgruppen 3-5 (vgl Tab7 6 Monate 6 Monate 2 Wochen

Gefitinib 6 Monate 3 Monate Gefitinib) war die Proliferation im Mittel jeweils

geringer als in den Herden (12 plusmn 0075 06 plusmn 0031 und 07 plusmn 0036 vs 61 plusmn

0437 23 plusmn 0131 und 35 plusmn 0223) Dieser Unterschied war in allen drei Gruppen

signifikant Des Weiteren ergab sich ein signifikanter Unterschied zwischen den

Hauptgruppen 3 und 4 Die Proliferationsaktivitaumlt war in der HG 4 (also nach 2-

woumlchiger Gefitinibgabe im Vergleich zur HG 3 (ohne Gefitinibgabe) sowohl im Herd-

als auch im Normalgewebe etwa halbiert (Normalgewebe HG 3 vs HG 4 12 plusmn 0075

vs 06 plusmn 0031 Herdgewebe HG 3 vs HG 4 61 plusmn0437 vs 23 plusmn 0131)

Ergebnisse

33

Bei den Kontrollgruppen 1-4 zeigten sich im Vergleich zum Normalgewebe der

Hauptgruppen erhoumlhte Proliferationsaktivitaumlten im Lebergewebe in den Gruppen 1

(44 plusmn 0595 3 Wochen) und 2 (29 plusmn 0441 3 Wochen 2 Wochen Gefitinib) Diese

waren bei den 6- Monats- Kontrolltieren geringer (KG 345 15 plusmn 0097 06 plusmn

016 09 plusmn 006) Verglichen mit dem Normalgewebe der Hauptgruppen waren die

Proliferationsaktivitaumlten der Kontrolltiere bis auf KG 4 (6 Monate) erhoumlht

Tabelle 6 BrdU-Labeling-Index der Hauptgruppen 1-2

HG1 HG2

Normalgewebe Herde Normalgewebe Herde

Tier 1 35 165 255 604

Tier 2 775 856 065 429

Tier 3 085 771 155 839

Tier 4 18 1004 025 422

MW 3475 10703 1250 5735

SEM 0764 0996 0256 0490

Test(a) 0030 0011

Test(b) nsa ns

b

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

Test(a)

Vergleich zwischen Normalgewebe und Herde der jeweiligen Hauptgruppe

Test(b)

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2 (Normalgewebe)

b Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2 (Herde)

Ergebnisse

34

Tabelle 7 BrdU-Labeling-Index der Hauptgruppen 3-5

HG3 HG4 HG5

Normalgewebe Herde Normalgewebe Herde Normalgewebe Herde

Tier 1 07 293 055 168 06 442

Tier 2 135 83 04 14 08 335

Tier 3 09 478 08 288 065 315

Tier 4 165 683 045 333 1 126

Tier 5 125 748 055 264 045 515

Tier 6 085 169 095 394

MW 1170 6064 0600 2270 0742 3545

SE 0075 0437 0031 0131 0036 0223

Test(a) 0004 0004 0006

Test(b) 0023a 0015

b ns

c ns

d ns

e ns

f

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

Test(a)

Vergleich zwischen Normalgewebe und Herde der jeweiligen Hauptgruppe

Test(b)

a Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4 (Normalgewebe)

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4 (Herde)

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5 (Normalgewebe)

d Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5 (Herde)

e Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5 (Normalgewebe)

f Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5 (Herde)

Ergebnisse

35

Tabelle 8 BrdU-Labeling-Index der Kontrollgruppen 1-5

KG 1 KG 2 KG 3 KG 4 KG 5

Tier 1 71 165 114 054 069

Tier 2 285 38 216 073 079

Tier 3 26 5 186 087 116

Tier 4 815 13 117 049 059

Tier 5 15 113 034 128

MW 4440 2938 1492 0594 0902

SEM 0595 0441 0097 0160 0060

Test(a) ns a 0011

b ns

c ns

d

Test(b) 0044 ns 0008 0003 0004

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

Test(a)

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Test(b)

Vergleich zwischen den jeweiligen Haupt- und Kontrollgruppen

Ergebnisse

36

35 Abbildungen

Abb 9 Immunhistochemische Darstellung von Insulin in den transplantierten

Pankreasinseln

Vitale angewachsene Pankreasinseln in einem Pfortaderast eines Portaltraktes nach intraportaler

Transplantation und umgebene klarzellige Veraumlnderungen der Hepatozyten im Abstromgebiet Mit dem

Antikoumlrper gegen Insulin lassen sich szlig-Zellen der transplantierten Inseln nachweisen deren Zytoplasma

spezifisch angefaumlrbt wird (Laumlnge der unteren Bildkante A761 microm B 435microm)

A

B

Ergebnisse

37

Abb 10 Glykogenspeicherherd (6 Mon nach Transplantation) in der PAS-

Reaktion

Leberherd 6 Monate nach Transplantation mit typischen Lebergewebsveraumlnderungen (in der unteren

Abbildung vergroumlszligert) Praumlneoplastische hepatozellulaumlre Laumlsionen sogenannte foci of altered

hepatocytes (FAH) mit vermehrter Glykogenspeicherung im Vergleich zum umgebenen Lebergewebe

dargestellt in der PAS- Reaktion (Laumlnge der unteren Bildkante A1740microm B 870microm)

B

A

Ergebnisse

38

Abb 11 Glykogenspeicherherde in der PAS-Reaktion

Man erkennt in der PAS-Reaktion eine kraumlftige Violettfaumlrbung der Herde gegenuumlber dem Normalgewebe

Die Transplantation von Pankreasinseln fuumlhrte bei den diabetischen Tieren zu glykogenspeichernden

Herden im Abstromgebiet der Transplantate und auch bei Ratten die Gefitinib erhielten Die

Abbildungen zeigen die Herde in verschiedenen Vergroumlszligerungen der Hauptgruppe 5 (6 Monate 3

Monate Gefitinib) (Laumlnge der unteren Bildkante A E870microm B F 435microm CD 217microm)

B A

F E

C D

Ergebnisse

39

Abbildung 13 Immunhistochemische Darstellung von TGF-α

Beispiel der immunhistochemischen Darstellung von TGF-α in einem hellzelligen Leberherd (6 Monate

nach Transplantation ohne Gefitinibgabe) Man sieht eine maumlszligige Braunfaumlrbung des Zytoplasmas und

der Zellmembran der Hepatozyten der Leberherde im Vergleich zum umgebenden Normalgewebe

entsprechend einer Uumlberexpression von TGFα innerhalb des Leberherdes

(Laumlnge der unteren Bildkante A1740microm B 870microm)

B

A

Ergebnisse

40

Abbildung 14 Immunhistochemische Darstellung von EGF-R

Beispiel einer immunhistochemischen Darstellung des EGF-R in einem hellzelligen Leberherd(6 Monate

nach Transplantation ohne Gefitinibgabe) Im Vergleich zum Normalgewebe findet man eine etwas

kraumlftigere membranstaumlndige Braunfaumlrbung der Hepatozyten im Herdgewebe entsprechend einer leichten

Uumlberexpression des EGFR in den Leberherden (Laumlnge der unteren Bildkante A1740microm B 870microm)

A

B

Ergebnisse

41

Abbildung 15 Immunhistochemische Darstellung BrdU-markierter Hepatozyten

Dunkelbraun gefaumlrbte Zellkerne markieren Hepatozyten die sich im Proliferationszyklus befinden Das

umliegende Normalgewebe zeigt im Vergleich zum Herdgewebe eine deutlich geringere

Proliferationsaktivitaumlt BrdU wurde mittels einer osmotischen Minipumpe uumlber 7 Tage kontinuierlich

verabreicht (6 Monate nach Transplantation ohne Gefitinibgabe)

(Laumlnge der unteren Bildkante 870microm)

A

Diskussion

42

4 Diskussion

41 Die Transplantate und deren Effekte auf das benachbarte Leberparenchym

Voraussetzung fuumlr das Experiment waren vitale Pankreasinseltransplantate in den

kleinen Pfortaderaumlsten der Leber welche zu allen Toumltungszeitpunkten in den

Hauptgruppen nachgewiesen werden konnten (siehe Abb 3) Zahlreiche Herde

veraumlnderter Hepatozyten haben sich im Abstromgebiet der Transplantate ausgebildet

Mit Hilfe der PAS-Reaktion konnte die Glykogenspeicherung der vergroumlszligerten

Hepatozyten innerhalb des Leberazinus deutlich gemacht werden Diese klarzelligen

Herde (clear cell foci CCF) werden bei der Ratte zu den Praumlneoplasien gezaumlhlt [50]

Ursaumlchlich fuumlr die Glykogenose ist eine reduzierte Glykogenolyseaktivitaumlt der

Hepatozyten und eine gesteigerte Glykogensynthese (verminderte Aktivitaumlt des

glykogenolytischen Enzyms Glukose- 6- Phosphatase) Insulin-vermittelte Signalwege

wie AKT mTOR und Ras Raf1 sowie Enzyme der Glykolyse der de-novo-

Fettsaumluresynthese der β- Oxidation und der Cholesterinbiosynthese sind in den CCF

hochreguliert verglichen mit dem Normalgewebe Ebenfalls findet sich eine erhoumlhte

Proliferationsaktivitaumlt [9] und eine gleichzeitige Uumlberexpression von EGF-R und TGF-α

in praumlneoplastischen Herden wie es auch in diesem Experiment bei den unbehandelten

Tieren nachweisbar ist

42 Blutglukose und Gewichtsentwicklung der Tiere

In allen Hauptgruppen konnte nach der Transplantation eine Gewichtsreduktion

nachgewiesen werden Diese beruht meist auf einer voruumlbergehenden Einstellung der

Nahrungsaufnahme sowie dem auch beim Menschen bekannten

Postaggressionsstoffwechsel nach Operationen [53]

Die Entwicklung von Blutglukose und Gewicht der Haupt- und Kontrollgruppen

entsprach in der Gesamtheit unseren Erwartungen In den Hauptgruppen konnten wir

dauerhaft hohe Blutzuckerwerte und groumlszligtenteils konstante Gewichtsverlaumlufe

verzeichnen Die Kontrolltiere waren zu jeder Zeit normoglykaumlmisch und nahmen

kontinuierlich an Gewicht zu Ein Einfluss des Medikamentes Gefitinib bezogen auf

die Blutglukose- und Gewichtsdaten konnte bei den transplantierten Versuchstieren

Diskussion

43

nicht festgestellt werden Hier zeigte sich im Vergleich der einzelnen Hauptgruppen

untereinander kein signifikanter Unterschied Die geringe Gewichtszunahme ist wie

auch schon in einigen Vorarbeiten beschrieben den Nebenwirkungen des Diabetes

zuzuschreiben [13] Zudem kam es bei den diabetischen Tieren zu Katarakten

Polydipsie Polyurie und Diarrhoen

Ein Einfluss des Gefitinibs auf die Gewichtsentwicklung der nicht-transplantieren Tiere

konnte jedoch ermittelt werden Es zeigten sich signifikante Unterschiede zwischen den

behandelten (Kontrollgruppe 4 6 Monate 2 Wochen Gefitinib) und den nicht-

behandelten Tieren (Kontrollgruppe 3 6 Monate) Gefitinib fuumlhrte dazu dass die Tiere

anfangs weniger zunahmen dann nach 3 Wochen aber kontinuierlich an Gewicht

zunahmen moumlglicherweise laumlsst sich dies durch Gewoumlhnungseffekte erklaumlren

Die Kontrollgruppe 5 welche sechs Monate lebte und drei Monate vor

Toumltungszeitpunkt Gefitinib erhielt zeigte jedoch im Vergleich zu der unbehandelten

Kontrollgruppe 3 (6 Monate) keinen signifikanten Gewichtsunterschied Dies kann die

Folge einer Toleranzentwicklung gegenuumlber der Applikation sein oder dass mit

zunehmender Dauer der Verabreichung des Medikamentes die Nebenwirkungen von

den Tieren besser toleriert werden konnten Zu den bekannten Nebenwirkungen von

Gefitinib gehoumlren Diarrhoen Augenentzuumlndungen und Hautausschlaumlge (vergleiche

Tab 6-5) [54] Ein Einfluss des Medikamentes auf den Blutglukosespiegel der

Kontrolltiere konnte nicht festgestellt werden

43 Proliferationsindex

Ziel dieser Arbeit war die Inhibition von EGF-R ein Transmembranrezeptor der eine

wichtige Rolle in der Hepatokarzinogenese spielt [28 29] Dieser

Wachstumsfaktorrezeptor wird auch auf der Zelloberflaumlche hepatozellulaumlrer Karzinome

vermehrt exprimiert [46 47]

Nun konnte in meinen Experimenten durch die Blockade der intrazellulaumlren

Tyrosinkinase mittels Gefitinib eine Reduktion der Proliferationsrate der

praumlneoplastischen Leberherde erzielt werden sodass eine Beeinflussung der Initiation

der Hepatokarzinogenese anzunehmen ist Gefitinib hemmt die Proliferation dieser

Glykogenspeicherherde im Kurzzeitversuch uumlber 2 Wochen bei den 3 Wochen- und 6-

Monatstieren mit einer Dosis von 20mgkgKG

Diskussion

44

Im Gegensatz dazu kam es zu keiner Beeinflussung der Proliferation bei den

Mittellangzeitversuchen von 6 Monaten uumlber eine laumlngere Applikationsdauer (3

Monate) mit einer reduzierten Dosis (10mgkgKG) Somit bleibt anscheinend die

Karzinogenese bereits laumlnger bestehender womoumlglich schon promovierter Herde durch

eine EGF-R-Blockade unbeeinflusst Dies liegt moumlglicherweise an dem Startpunkt der

Behandlung da die Therapie mit Gefitinib erst nach 3 Monaten begonnen wurde und

der Einfluss auf die sehr fruumlhe Hepatokarzinogenese somit verringert ist

Auch andere Modelle wie die intrahepatische Ovar- und

Schilddruumlsenfollikeltransplantation sowie chemische Hepatokarzinogenesemodelle (N-

Nitrosomorpholin) zeigten aumlhnliche Ergebnisse sowohl in Kurz- (3 Wochen - 6 Monate)

als auch in den Langzeitexperimenten (12-24 Monate) im Hinblick auf die Proliferation

Nach 2-woumlchiger Hochdosis-Gefitinibgabe lieszligen sich verminderte

Proliferationsaktivitaumlten in den praumlneoplastischen Leberherden nachweisen Im

Ovartransplantationsmodell Modellen entstanden sogar weiterhin hepatozellulaumlre

Adenome und Karzinome sodass anzunehmen ist dass Gefitinib kaum einen Einfluss

auf die Promotion und Progression in der hormonellen Hepatokarzinogenese hat Weder

die Anzahl noch das Auftreten der Tumoren wurde durch die Gefitinibdauergabe

(10mg) beeinflusst [55] Im N-Nitrosomorpholinmodell hingegen konnte das Auftreten

von hepatozellulaumlren Adenomen und Karzinomen durch die Gefitinibgabe reduziert

werden sodass im chemischen Hepatokarzinogenesemodell die Aktivierung des EGF-R

womoumlglich eine groumlszligere Rolle spielt als im hormonellen [56]

Eine moumlgliche Erklaumlrung kann die Resistenzentwicklung gegenuumlber

Tyrosinkinaseinhibitoren sein welche sowohl in vitro als auch klinisch bei der

Behandlung mit diesen Medikamenten beobachtet wird [49 50] Auszligerdem ist es

moumlglich dass die verabreichte Dosis von 10mgkgKG Gefitinib nicht zu einer

vollstaumlndigen Blockade der Tyrosinkinase gefuumlhrt hat Womoumlglich kam es uumlber

alternative Wege wie beispielsweise der Aktivierung des IGF-1R (insulin-like-growth-

factor-receptor 1) zu einer Aufrechterhaltung des MAPK-Pfades und damit zum

Uumlberleben und Wachstum der Praumlneoplasien [50 51] Zellkulturexperimente konnten

diese Resistenzentwicklung und eine Transaktivierung des EGF-R belegen [50]

Diese Hypothese wird auch durch eine klinische Studie aus dem Jahr 2006 untermauert

[57] Hier wurde die Wirksamkeit von Gefitinib bei fortgeschrittenem inoperablen

HCCacutes an 31 Patienten untersucht Das Ergebnis war jedoch mit einem Ansprechen von

nur ca 3 ernuumlchternd sodass die Studie nicht fortgefuumlhrt wurde Allerdings findet

Diskussion

45

Gefitinib (IressaTM) neben Erlotinib (TarcevaTM) ua im Rahmen klinischer Studien

in der Therapie des Bronchialkarzinoms Anwendung

Zusammenfassung

46

5 Zusammenfassung

Die therapeutischen Moumlglichkeiten sind fuumlr das hepatozellulaumlre Karzinom bis heute sehr

begrenzt Tierexperimentelle Hepatokarzinogenesemodelle dienen dem besseren

Verstaumlndnis diverser pathophysiologischer metabolischer und molekulaer Prozesse

und zeigen neue gezielte antitumorigene Therapieansaumltze auf

Ein langjaumlhrig etabliertes Modell ist die hormoninduzierte Hepatokarzinogenese durch

Pankreasinseltransplantation Auch andere Modelle wie die intrahepatische Ovar- und

Schilddruumlsenfollikeltransplantation sowie chemische Hepatokarzinogenesemodelle (N-

Nitrosomorpholin) haben sich etabliert und wurden in parallelen Experimenten zu

meinem durchgefuumlhrt In allen Modellen entstanden Praumlneoplasien bzw

hyperproliferative Leberherde in der nichtzirrhotischen Rattenleber welche sich (auszliger

nach Schilddruumlsenfollikeltransplantation) zu hepatozellulaumlren Adenomen und spaumlter

auch Karzinomen weiterentwickelten

In dieser Studie wurden die Versuchstiere (Ratten) in 5 Haupt- und 5 Kontrollgruppen

unterteilt wobei die kuumlrzeste Beobachtungszeit bei 3 Wochen und die laumlngste bei 6

Monaten lag Die Dauer der Gefitinibapplikation wurde ebenfalls unterteilt in 2 Wochen

und 3 Monate Messparameter in diesem Experiment stellten Blutzucker Gewicht und

die Proliferationsaktivitaumlt der Herde dar Das Lebergewebe wurde histologisch

morphometrisch und immunhistochemisch untersucht

In der vorliegenden Arbeit wurde versucht die insulininduzierte Hepatokarzinogenese

mittels Gefitinib zu hemmen Dieses blockiert spezifisch die Tyrosinkinase des EGF-R

sodass es zu einer Unterbrechung der Signalkaskade kommt

In meiner Arbeit fand sich im Kurzzeitversuch eine deutlich geringere

Proliferationsaktivitaumlt innerhalb der Glykogenspeicherherde behandelter Tiere im

Vergleich zu nicht behandelten Tieren

Dies untermauert die Annahme dass TGF-α und der EGF-R eine wichtige Rolle in der

Entstehung praumlneoplastischer Herde und in der Hepatokarzinogenese spielen

In diesem Experiment konnte somit gezeigt werden dass Gefitinib einen Einfluss auf

die Initiation der Tumorgenese im Inseltransplantationsmodell der Ratten hat

Die Langzeitexperimente zeigten jedoch dass es zu keiner Beeinflussung der Promotion

und Progression der Hepatokarzinogenese kam Anzunehmen ist dass die EGF-R-

Zusammenfassung

47

Aktivierung nur einen Teil der aktivierten Signalkaskaden in der hormonell induzierten

Karzinogenese der Leber ausmacht

Literaturverzeichnis

48

6 Literaturverzeichnis

[1] Jemal A Bray F Center MM Ferlay J Ward E Forman D Global

Cancer Statistics CA- Cancer J Clin 2011 6169ndash90

[2] Gomaa AI Khan SA Toledano M B Waked I Taylor- Robinson S D

Hepatocellular carcinoma epidemiology risk factors and pathogenesis World J

Gastroenterol 2008 14 4300-4308

[3] Marrero J Kudo M Bronowicki J-P The Challenge of Prognosis and

Staging for Hepatocellular Carcinoma Oncologist 2010 15 23-33

[4] Llovet JM Bru C Bruix J Prognosis of hepatocellular carcinoma the

BCLC staging classification Semin Liver Dis 1999 19 329ndash38

[5] Llovet JM Ricci S Mazzaferro V Hilgard P Gane E Blanc JF de

oliveira AC Santoro A Raoul JL Forner A Schwartz M Porta C

Zeuzem S Bolondi L Greten TF Galle PR Seitz JF Borbath I

Haumlussinger D Giannaris T Shan M Moscovici M Voliotis D Bruix J

Sorafenib in advanced hepatocellular carcinoma N Engl J Med 2008 359 378-

90

[6] Wilhelm S Adnane L Newell P Villanueva A Llovet JM Lynch M

Preclinical overview of sorafenib a multikinase inhibitor that targets both Raf

and VEGF and PDGF receptor tyrosine kinase signaling Mol Cancer Ther 2008

73129-3140

[7] Bannasch P Preneoplastic lesions as end points in carcinogenicity testing II

Preneoplasia in various non- hepatic tissues Carcinogenesis 1986 7 849-852

[8] Aleem E Nehrbass D Klimek F Mayer D Bannasch P Upregulation

of the insulin receptor and type I insulin-like growth factor receptor are early

events in hepatocarcinogenesis Toxicol Pathol 2011 39524-43

Literaturverzeichnis

49

[9] Dombrowski F Mathieu C Evert M Hepatocellular Neoplasms Induced by

Low-NumberPancreatic Islet Transplants in Autoimmune Diabetic BBPfd Rats

Cancer Res 2006 1833-1843

[10] Ribback S Calvisi DF Cigliano A Sailer V Peters M Rausch J

Heidecke CD Birth M Dombrowski F Molecular and metabolic changes in

human liver clear cell foci resemble the alterations occurring in rat

hepatocarcinogenesis J Hepatol 2013 581147-56

[11] Morath C Schwenger J Schmidt J Zeier M Kombinierte Niere- Pankreas-

Transplantation Nephrologe 2007 2356ndash363

[12] Griffith RC Scharp D Hartmann B Ballinger W Lacy P A Morphologic

Study of Intrahepatic Portal-vein Islets Isografts Diabetes 1977 26 201-14

[13] Dombrowski F Lehringer-Polzin M Pfeifer U Hyperproliferative Liver

Acini after Intraportal Islet Transplantation in Streptozotocin-Induced Diabetic

Rats Laboratory Invest 1994 71 688-699

[14] Dombrowski F Bannasch P Pfeifer U Hepatocellular Neoplasms Induced

by Low- Number Pancreatic Islet Transplants in Streptozotocin Diabetic Rats

Am J Pathol 1997 150 1071-1087

[15] Dombrowski F Klingmuumlller D Pfeifer U Insulinomas Derived from

Hyperplastic Intra-Hepatic Islet Transplants Am J Pathol 1998 152 1025-

1038

[16] Dombrowski F Peifer U Hyperprolferative State of Liver Acini and

Pancreatic Islets after Intraportal Transplantation of Small Mass of Islets of

Langerhans in Streptozotocin induced Diabetic Rats Exp Clin Endocrinol 1995

103 112-117

Literaturverzeichnis

50

[17] De Paepe M Keymeulen B Pipeleers D Kloumlppel G Proliferation and

Hypertrophy of Liver Cells Surrounding Islet Grafts in Diabetic Recipient Rats

Hepatology 1995 21 1114-1153

[18] Dombrowski F Filsinger E Bannasch P Pfeifer U Altered Liver Acini

Induced in Diabetic Rats by Portal Vein Islet Isografts Resemble

Preneoplstic Hepatic Foci in Their Enzymic Pattern Am J Pathol 1996 148

1249-56

[19] Dragan Y P Sargent L Xu Y-D Xu Y-H H C Pitot HC The

Initiation-Promotion-Progression Model of Rat Hepatocarcinogenesis Exp Biol

Med (Maywood) 1993 20216-24

[20] Buumlrger C Inhibition der Signaltransduktion des epidermalen

Wachstumsfaktorrezeptors (EGF-Rezeptor) durch Peptid-Aptamere unv Diss

Universitaumlt Frankfurt aM 2002

[21 ] Fausto N Liver regeneration J Hepatol 2000 3219-31

[22] Michalopoulos GK DeFrances MC Liver regeneration Science 1997

27660-66

[23] Morimitsu Y Hsia CC Kojiro M Tabor E Nodules of less-differentiated

tumor within or adjacent to hepatocellular carcinoma relative expression of

transforming growth factor-alpha and its receptor in the different areas of tumor

Hum Pathol 1995 261126-1132

[24] Nalesnik MA Lee RG Carr BI Transforming growth factor alpha (TGFalpha)

in hepatocellular carcinomas and adjacent hepatic parenchyma Hum Pathol

1998 29228-234

[25] Harada K Shiota G Kawasaki H Transforming growth factor-alpha and

epidermal growth factor receptor in chronic liver disease and hepatocellular

carcinoma Liver 1999 19318-325

Literaturverzeichnis

51

[26] Chung YH Kim JA Song BC Lee GC Koh MS Lee YS et al

Expression of transforming growth factor-alpha mRNA in livers of patients with

chronic viral hepatitis and hepatocellular carcinoma Cancer 2000 89977-982

[27] Bekaii-Saab T Williams N Plass C Calero M Eng C A novel mutation

in the tyrosine kinase domain of ErB2 in hepatocellular carcinoma BMC

Cancer 2006 278-282

[28] Lee G Merlino G Fausto N Development of liver tumors in transforming

growth factor alpha transgenic mice Cancer Res 1992 19 5162-1570

[29] Hufnagl K Parzefall W Marian B Kaumlfer M Bukowska K Schulte-

Hermann R Grasl-Kraupp B Role of transforming growth factor alspha and

prostaglandines in preferential growth of preneopastic rat hepatocytes

Carcinogenesis 2001 8 1247-1256

[30] Carpenter G Cohen S Epidermal growth factor Annu Rev Biochem 1979

193-216

[31] Hanahan D Weinberg R The hallmarks of cancer Cell 2000 100 57-

70

[32] Fedi S Tola E Moeumlnne-Loccoz Y Dowling DN Smith LM Ogara F

Evidence for signalling between the phytopathogenic fungus Pythium ultimum

and Pseudomonas fluorescens F113 P ultimum represses the expression of

genes in P fluorescens F113 resulting in altered ecological fitness Appl

Environ Microbiol 1997 63 4261-4266

[33] Slamon D Clark G Wong S Levin W Ullrich A McGuire W Science

1987 235 177-182

[34] Khalil M Grandis J Shin D Expert Review of Anticancer Therapy 2003 3

367-380

Literaturverzeichnis

52

[ 35] Krejsa C Rogge M Sadee W Protein therapeutics new applications for

pharmacogenetics Nature Reviews Drug Discovery 2006 5 507-521

[36] Barker A Gibson K Grundy W Godfrey A Barlow J Healy M

Woodburn J Ashton S Curry B Scarlett L Henthorn L Richards L

Studies leading to the identification of ZD1839 (IRESSA) an orally active

selective epidermal growth factor receptor tyrosine kinase inhibitor targeted to

the treatment of cancer Bioorg Med Chem Lett 2001 14 1911-1914

[37] Shchemelinin I Sefc L Necas E Protein kinase inhibitors Folia Biol

(Praha) 2006 4 137-148

[38] Wakeling A Guy S Woodburn J Ashton S Curry B Barker A Gibson

K ZD1839 (IRESSA) an orally active inhibitor of epidermal growth factor

signalling with potential for cancer therapy Cancer Res 2002 20 5749-5754

[39] Blackhall F Ranson M Thatcher N Where next for gefitinib in patients with

lung cancer Lancet Oncol 2006 6 499-507

[40] Birnbaum A Ready N Gefitinib therapy for non-small cell lung cancer

Curr Treat Options Oncol 2005 675-81

[41] Schiffer E Housset C Cacheux W Wendum D Desbois-Mouthon C

Rey C Clergue F Poupon R Barbu V Rosmorduc O Gefitinib an EGFR

inhibitor prevents hepatocellular carcinoma development in the rat liver with

cirrhosis Hepatology 2005 41307-14

[42] Brehmer D Greff Z Godl K Blencke S Kurtenbach A Weber M

Muumlller S Klebl B Cotten M Keacuteri G Wissing J Daub H Cellular

Targets of Gefitinib Cancer Res 2005 65 379

[43] Klotz L Hacker HJ Klingmuumlller D Bannasch P Pfeifer U Dombrowski

F Hepatocellular alterations after intraportal transplantation of ovarian tissue in

ovariectomized rats Am J Pathol 2000 1561613-26

Literaturverzeichnis

53

[44] Dombrowski F Klotz L Hacker HJ Li Y Klingmuumlller D Brix K

Herzog V Bannasch P Hyperproliferative hepatocellular alterations after

intraportal transplantation of thyroid follicles Am J Pathol 2000 15699-113

[45] Weibel E Staubli W Gnagi H Hess F Correlated morphometric and

biochemical studies on the liver cell I Morphometric model stereologic

methods and normal morphometric data for rat liver J Cell Biol1969 4268ndash

91

[46] Strumberg D Clark J Awada A Moore M Richly H Hindlisz A Hirte

H Eder J Lenz H Schwartz B Safety pharmacokinetics and preliminary

antitumor activity of sorafenib a review of four phase I trials in patients with

advanced refractory solid tumors Oncologist 2007 4 426-437

[47] Mendelsohn J Baselga J The EGF receptor family as targets for cancer

therapy Oncogene 2000 56 6550-6565

[48] Li B Chang C Yuan M McKenna W Shu H Resistance to small

molecule inhibitors of epidermal growth factor receptor in malignant gliomas

Cancer Res 2003 21 7443ndash7450

[49] Kosaka T Yatabe Y Endoh H Yoshida K Hida T Tsuboi M Tada H

Kuwano H Mitsudomi T Analysis of epidermal growth factor receptor gene

mutation in patients with non-small cell lung cancer and acquired resistance to

gefitinib Clin Cancer Res 2006 19 5764ndash5769

[50] Huether A Hopfner M Sutter A Baradari V Schuppan D Scheruumlbl

H Signaling pathways involved in the inhibition of epidermal growth factor

receptor by erlotinib in hepatocellular cancer World J Gastroenterol 2006

32 5160ndash5167

[51] Giglia J Antonia S Berk L Bruno S Dessureault S Finkelstein

S Systemic therapy for advanced hepatocellular carcinoma past present and

future Cancer Control 2010 1 120ndash129

Literaturverzeichnis

54

[52] Bannasch P Pathogenesis of hepatocellular carcinoma sequential cellular

molecular and metabolic changes Prog Liver Dis 1996 14161ndash97

[53] Beisbarth H Fekl W Pathophysiology of post-aggression metabolism

Zentralbl Chir 1989 1141045-58

[54] Packungsbeilage Iressa (Hersteller AstraZeneca UK Limited Macclesfield

Cheshire SK10 2NA Vereinigtes Koumlnigreich)

[55] Ribback S Sailer V Boumlhning E Guumlnther J Merz J Steinmuumlller F

Evert M Calvisi DC Der Tyrosinkinasehemmer Gefitinib reduziert die

Tumorentstehung im chemischen jedoch in hormonell induzierten

Hepatokarzinogenese-Modellen Z Gastroenterol 2013 5130 (abstract)

[56] Dombowski F Sailer V Inhibition des Epidermal Growth Factor

Rezeptors in chemisch induzierten praumlneoplastischen Leberherden und

hepatozellulaumlren Karzinomen der Ratte 2010

[57] OrsquoDwyer P J Giantonio BJ Levy DE Kauh JS Fitzgerald B Benson

AB Gefitinib in advanced unresectable hepatocellular carcinoma Results from

the Eastern Cooperative Oncology Grouprsquos Study E1203 Journal of Clinical

2006 414

Tabellenanhang

55

7 Tabellenanhang

Tab 7-1 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Hauptgruppen 1-5

HG1 HG2 HG3 HG4 HG5

Tier 1 234 212 70 304 315

Tier 2 216 282 317 249 324

Tier 3 142 221 184 332 226

Tier 4 306 245 304 287 323

Tier 5 302 205 288 293 273

Tier 6 167 210 306 278 193

Tier 7 291 185 332 271 198

Tier 8 189 215 245 249 201

Tier 9 314 65 234 260

Tier 10 199 268 232

Tier 11 252 291 270

Tier 12 229 169

Tier 13 246

MW 23088 23075 23456 26700 25591

SEM 0795 1070 3487 1108 1505

Test nsa ns

b nsc ns

d

Test lt0001e lt0001

f 0001g lt0001

h lt0001i

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabellenanhang

56

Tab 7-2 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Kontrollgruppen

1-5

KG1 KG2 KG3 KG4 KG5

Tier 1 51 51 47 47 47

Tier 2 47 48 44 48 43

Tier 3 53 48 42 43 43

Tier 4 48 51 61 74 47

Tier 5 57 87 47 44 41

Tier 6 54 47 50 46 40

Tier 7 51 68 51 45 47

Tier 8 52 92 56 49 46

Tier 9 63 63 51 44 47

Tier 10 77 77 48 43 48

Tier 11 50

MW 5530 6320 4973 4830 4490

SEM 0281 0541 0160 0293 0091

Test nsa ns

b nsc 0019

d

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Tabellenanhang

57

Tab 7-3 Gewichtsentwicklung der Hauptgruppen 1-5

HG1 HG2 HG3 HG4 HG5

Tier 1 0938 1045 0841 0942 1057

Tier 2 1092 0938 0870 0894 0950

Tier 3 1075 1070 1435 1077 0967

Tier 4 1089 1039 0696 0960 1004

Tier 5 0988 0984 0693 0763 0958

Tier 6 1187 0949 1004 1041 1033

Tier 7 1044 0988 1220 0874 1306

Tier 8 1039 0964 0984 0949 1016

Tier 9 1038 1221 0957 1209

Tier 10 1063 1039 0935 0946

Tier 11 1020 1934 1192 1030

Tier 12 1007 1266 0770

Tier 13 1063 0618

Tier 14 0935

MW 1056 1009 1081 0984 0983

SEM 0009 0004 0033 0010 0012

Test nsa ns

b nsc ns

d

lt0001e 0001

f lt0001g lt0001

h lt0001i

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabellenanhang

58

Tab 7-4 Gewichtsentwicklung der Kontrollgruppen 1-5

KG1 KG2 KG3 KG4 KG5

Tier 1 1308 1311 2255 1836 1717

Tier 2 1397 1269 1408 1872 1672

Tier 3 1332 1318 1471 1134 1598

Tier 4 1285 1225 1642 1206 1621

Tier 5 1331 1189 1828 1512 1896

Tier 6 1341 1203 1946 1339 1746

Tier 7 1361 0981 1788 1326 1589

Tier 8 1290 1105 1806 1411 1856

Tier 9 1109 1090 1560 1380 1389

Tier 10 1128 1094 1526 1432 1406

Tier 11 1537

MW 1288 1179 1706 1445 1649

SEM 0010 0011 0023 0024 0017

Test 0029a 0025

b 0043c ns

d

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Tabellenanhang

59

Tab 6-5Nebenwirkungen von Gefitinib [47]

Nebenwirkungen nach Systemorganklassen und Haumlufigkeit Stoffwechsel- und Ernaumlhrungsstoumlrungen Sehr haumlufig Anorexie leicht oder

mittelschwer (CTC-Grad 1 oder 2)

Augenerkrankungen Haumlufig Konjunktivitis Blepharitis und

trockene Augen hauptsaumlchlich

leicht (CTC-Grad 1) Gelegentlich Hornhauterosion reversibel und

manchmal verbunden mit

anormalem Wimpernwachstum Keratitis (012 )

Gefaumlszligerkrankungen Haumlufig Haumlmorrhagie wie Nasenbluten

und Haumlmaturie Erkrankungen der Atemwege des Brustraums und Mediastinums

Haumlufig Interstitielle Lungenerkrankung (13 ) oft schwer (CTC-Grad 3-4) uumlber Todesfaumllle wurde

berichtet Erkrankungen des Gastrointestinaltrakts Sehr haumlufig Durchfall hauptsaumlchlich leicht

oder mittelschwer (CTC-Grad 1

oder 2)

Erbrechen hauptsaumlchlich leicht

oder mittelschwer (CTC-Grad 1

oder 2)

Uumlbelkeit hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Stomatitis hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Haumlufig Dehydratation als Folge von

Durchfall Uumlbelkeit Erbrechen

oder Appetitlosigkeit

Mundtrockenheit hauptsaumlchlich

leicht (CTC-Grad 1)

Gelegentlich Pankreatitis gastrointestinale Perforation

Leber- und Gallenerkrankungen Sehr haumlufig Erhoumlhungen der

Alaninaminotransferase

hauptsaumlchlich leicht bis

mittelschwer Haumlufig Erhoumlhungen der

Aspartataminotransferase

hauptsaumlchlich leicht bis

mittelschwer Erhoumlhungen des

Gesamtbilirubins hauptsaumlchlich

leicht bis mittelschwer

Gelegentlich Hepatitis

Tabellenanhang

60

Erkrankungen der Haut und des Unterhautzellgewebes

Sehr haumlufig Hautreaktionen hauptsaumlchlich

leicht bis mittelschwer (CTC-Grad 1 oder 2) pustuloumlser Ausschlag manchmal juckend mit trockener Haut einschlieszliglich Hautfissuren erythematoumls

Haumlufig Nagelstoumlrungen Alopezie

Gelegentlich Allergische Reaktionen unter

anderem Angiooumldem und

Urtikaria Selten Bulloumlse Reaktionen

einschlieszliglich toxisch epidermaler Nekrolyse Stevens-Johnson-Syndrom und Erythema multiforme Kutane Vaskulitis

Erkrankungen der Nieren und Harnwege Haumlufig Asymptomatische Erhoumlhung der Kreatininwerte im Blut Proteinurie Zystitis

Selten Haumlmorrhagische Zystitis Allgemeine Erkrankungen und Beschwerden am Verabreichungsort

Sehr haumlufig Asthenie hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Haumlufig Pyrexie Die Haumlufigkeit von UAWs die mit abnormalen Aumlnderungen eines Laborwerts

zusammenhaumlngen wurde auf Basis der Patienten ermittelt bei denen sich der

entsprechende Laborwert mindestens um 2 oder mehr CTC-Grade (bezogen auf den

basalen Laborwert) geaumlndert hat

Dieses Ereignis kann zusammen mit anderen Formen von

Dehydratisierungserscheinungen auftreten (hauptsaumlchlich Hautreaktionen) die bei

IRESSA beobachtet wurden

Die Gesamthaumlufigkeit der unerwuumlnschten Ereignisse mit allergischen Reaktionen

betrug nach der zusammengefassten Analyse der ISEL- INTEREST- und

IPASS-Studien 15 (36 Patienten) Vierzehn der 36 Patienten wurden aus der

gemeldeten Haumlufigkeit ausgeschlossen da es in den Meldungen Hinweise auf

eine nicht-allergische Aumltiologie gab oder darauf dass die allergische Reaktion

die Folge einer Therapie mit einem anderen Arzneimittel war

Dies schlieszligt einzelne Berichte von Leberversagen ein das in einigen Faumlllen

toumldlich verlief

Abkuumlrzungsverzeichnis

61

8 Abkuumlrzungsverzeichnis

microl Mikroliter

Abb Abbildung

ABC avidin-biotin-complex

AKT aktivierte Protein Kinase B

ATP Adenosintriphosphat

BCLC Bacelona Liver Cancer Clinic

BrdU Bromodesoxyuridin

bzw beziehungsweise

CCF clear cell foci

CIS China integrated score

cm Zentimeter

d der

DAB 33-Diaminobenzidin

dh das heiszligt

DNA Desoxyribonucleic acid

EGF Epidermal Growth Factor

EGF-R EGF-Rezeptor

Fa Firma

FAH foci of altered hepatocytes

g Gramm

GSF glycogen storing foci

h Stunde

HCA Hepatozellulaumlres Adenom

HCC Hepatozellulaumlres Karzinom

HE Haumlmatoxylin- Eosin- Faumlrbung

HG Hauptgruppe

HPLC high performance liquid chromatographie

IGF-1R Insulin-Like Growth Factor Receptor 1

GLUT Glukosetransporter

JAK Januskinase

kg Kilogramm

Abkuumlrzungsverzeichnis

62

KG Kontrollgruppe

MAPK mitogen activated protein kinase

mg Milligramm

ml Milliliter

mm Millimeter

mTOR mechanistic Target of Rapamycin

MW Mittelwert

NaCl Natriumchlorid

NaHCO3 Natriumhydrogencarbonat

NNM N- Nitrosomorpholin

ns nicht signifikant

PAS Periodic acid-Schiff reaction

PDGF-R-β Platet Derived Growth Factor-Rezeptor-β

PEI Perkutane Ethanol- Instillation

PI3K Phosphoinositide 3- Kinase

PST Performance- Status

RAF-Kinase Ras-activated factor-Kinase

Ras Rat sarcoma

RFA Radiofrequenzablation

RNA Ribunuclied acid

SEM Standard error of the mean

STAT Signal Transducers and Activators of Transcription

TACE transarterielle Chemoembolisation

TGF-α Transforming Growth Factor alpha

TRIS Tris(hydroxymethyl)-aminomethan

ua unter anderem

UAW Unerwuumlnschte Arzneimittelwirkung

VEGF-R Vascular Endothelial Growth factor-Rezeptor

vgl vergleiche

zB zum Beispiel

Danksagung

63

9 Danksagung

Besonderer Dank gilt Herrn Professor Dr med F Dombrowski fuumlr die Uumlberlassung

des Themas und die Moumlglichkeit diese Arbeit an seinem Institut durchzufuumlhren Mit

seiner Unterstuumltzung war es moumlglich ein Gerhard- Domagk- Stipendium der Ernst-

Moritz- Arndt- Universitaumlt zu erhalten An dieser Stelle moumlchte ich mich auch

rechtherzlich bei der Stipendienvergabekommission bedanken Meinen Doktoranden-

Kollegen moumlchte ich fuumlr die Bereitschaft danken jederzeit bei der Versorgung der

Ratten und Mithilfe bei den experimentellen Versuchen zur Verfuumlgung zu stehen Der

Tierpflegerin Frau Zimak sowie den medizinisch-technischen Assistenten des Instituts

danke ich fuumlr die Versorgung der Tiere und die Anfertigung der histologischen und

immunhistochemischen Schnitte Nicht zuletzt danke ich Frau Dr F Steinmuumlller und

Frau Dr S Ribback fuumlr die Betreuung und kritische Auseinandersetzung mit meiner

Doktorarbeit

Page 25: Die Inhibition von TGF-a bei der Hepatokarzinogenese nach ... · RFA und transarterielle (Chemo-)Embolisation= TAE/ TACE) zur Verfügung. Da die Diagnose jedoch häufig erst in einem

Material und Methode

25

28 Proliferationsaktivitaumlt

Die morphometrische Auszaumlhlung der Proliferationsaktivitaumlt erfolgte mit dem

Mikroskop (Nikon ECLIPSE Ni) einer Kamera (Nikon digital sight ds-2Mv) dem

Softwareprogramm (Nis- Elements imaging software BR) und einem Gitternetz

(Methode nach Weibel) [45]

Mit Hilfe des BrdU- Labeling-Index (BrdU-LI) konnte die Proliferationsaktivitaumlt der

verschiedenen Versuchsgruppen verglichen werden da dieser den Anteil BrdU-

positiver Hepatozytenkerne in Prozent angibt (vergleiche Abb 8) Er wurde bei den

Tieren der Hauptgruppen 1-5 sowie der Kontrollgruppen 1-5 die uumlber 7 Tage BrdU

uumlber eine osmotische Pumpe (Fa Alzet Modell 2ML1) erhielten bestimmt Gezaumlhlt

wurden die Hepatozytenkerne in den praumlneoplastischen Herden (nur Versuchsgruppen)

und im Normalgewebe (je 2000 Hepatozytenkerne pro Tier der Versuchs- und

Kontrollgruppen)

29 Statistische Auswertung

Die Haupt- und Kontrollgruppen wurden hinsichtlich der Gewichtsentwicklung und

Blutzuckerwerte verglichen Zudem erfolgte ein intraindividueller Vergleich (gepaart)

der Proliferationsaktiviaumlt der Herde und des Normalgewebes in den Hauptgruppen und

der interindividuelle Vergleich (ungepaart) mit dem Normalgewebe der

Kontrollgruppen Es wurde jeweils der Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test (Microsoft

Excel 2003 Redmond USA) verwendet Unterschiede wurden als signifikant

akzeptiert falls die Irrtumswahrscheinlichkeit p unter 005 lag

Ergebnisse

26

3 Ergebnisse

31 Gewichtsentwicklung

In allen Hauptgruppen konnte nach der Transplantation eine Gewichtsreduktion

nachgewiesen werden Im Durchschnitt kam es zu einer initialen Abnahme von 172

Im Verlauf kam es zu einer Erholung der Tiere mit einer Gewichtszunahme um

durchschnittlich 042 Die Hauptgruppen 1 (3 Wochen) und 3 (6 Monate) jeweils

ohne Gefitinib zeigten dies am deutlichsten (49 Gewichtsabnahme innerhalb einer

Woche nach Transplantation) Die Hauptgruppe 1 gewann danach das 106fache und die

Hauptgruppe 3 das 108fache an Gewicht Statistisch signifikante Unterschiede lieszligen

sich zwischen den jeweiligen Haupt- und Kontrollgruppen feststellen (Tab 2 und

Abb5) Hier sahen wir bei den transplantierten diabetischen Tieren der Hauptgruppen

insgesamt einen kleineren Gewichtszuwachs als bei den Kontrolltieren

In den Kontrollgruppen hingegen konnte man eine stete Gewichtszunahme beobachten

(Tab 3 und Abb 6) Durchschnittlich kam es zu einem Gewichtszuwachs bis zum

15fachen Die Unterschiede zwischen den Kontrollgruppen 1 (3 Wochen) und 2 (3

Wochen 2 Wochen Gefitinib) zeigte einen statistisch signifikanten Unterschied Im

Durchschnitt nahm die Kontrollgruppe 1 das 129fache und die Kontrollgruppe 2 das

118fache zu

Einen signifikanten Unterschied konnten wir ebenfalls in den Gruppen 3 (6 Monate)

und 4 (6 Monate 2 Wochen Gefitinib) sowie 4 (6 Monate 2 Wochen Gefitinib) und 5

(6Monate 3 Monate Gefitinib) beobachten In der Kontrollgruppe 3 verzeichneten wir

den groumlszligten Gewichtszuwachs (171fache) Die Kontrollgruppe 4 (145fache) nahm

weniger zu als die Kontrollgruppe 5 (165fache) zu

Ergebnisse

27

Tabelle 2 Gewichtsentwicklung der Hauptgruppen 1-5

HG1 (n=8) HG2 (n=12) HG3 (n=11) HG4 (n=13) HG5 (n=14)

MW 1056 1009 1081 0984 0983

SEM 0009 0004 0033 0010 0012

Test nsa ns

b ns

c ns

d

lt 0001e 0001

f lt 0001

g lt 0001

h lt 0001

i

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM Standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (plt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabelle 3 Gewichtsentwicklung der Kontrollgruppen 1-5

KG1 (n=10) KG2 (n=10) KG3 (n=11) KG4 (n=10) KG5 (n=10)

MW 1288 1179 1706 1445 1649

SEM 0010 0011 0023 0024 0017

Test 0029a 0025

b 0043

c ns

d

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM Standard error of the mean ns nicht signifikant KG Kontrollgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (plt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Ergebnisse

28

Startpunkte Gefitinibgabe

Abbildung 5 Gewichtsentwicklung der Hauptgruppen

In den Hauptgruppen verzeichneten wir eine voruumlbergehende Gewichtsabnahme nach der

Transplantation Nach Erholung konnten wir eine leichte Gewichtszunahme beobachten

Startpunkte Gefitinibgabe

Abbildung 6 Gewichtsentwicklung der Kontrollgruppen

In den Kontrollgruppen konnten wir eine stete Gewichtszunahme verzeichnen (ca das 15-fache vom

Startgewicht)

Ergebnisse

29

32 Blutglukosedaten

Nach erfolgreicher Streptozotocingabe stiegen die Blutglukosewerte aller

Hauptgruppentiere auf Werte uumlber 167 mmolL bzw 300mgL In allen Gruppen lagen

die Durchschnittswerte post transplantationem zwischen 160 mmolL und 276mmolL

waumlhrend des gesamten Versuches Am Toumltungstag lag der Blutzucker durchschnittlich

bei 243mmolL Der nach der Transplantation nachgewiesene Blutglukoseabfall war in

allen Hauptgruppen zu verzeichnen (im Durchschnitt 123) Im Verlauf stiegen die

Werte konsekutiv wieder an Signifikante Unterschiede gab es nicht Verglichen mit den

normoglykaumlmen Kontrollgruppen war ein signifikanter Unterschied zu den

Hauptgruppentieren auf Grund der diabetischen Stoffwechsellage zu ermitteln (Tab 4

Abb 7)

In den Kontrollgruppen lag der Durchschnittswert aller Blutglukosewerte bei

54mmolL (plusmn 09mmolL) Blutzuckerschwankungen als Folge der Gefitinibgabe

konnten nicht nachgewiesen werden Ein signifikanter Unterschied ergab sich zwischen

den Kontrollgruppen 3 (6 Monate) welche einen Blutzuckerwert um 497mmoll hatten

und 5 (6 Monate 3 Monate Gefitinib) welchen einen Blutzuckerwert um 449mmoll

hatten (Tab 5 Abb 8)

Tabelle 4 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Hauptgruppen 1-5

HG1 (n=8) HG2 (n=12) HG3 (n=11) HG4 (n=13) HG5 (n=14)

MW 23088 23075 23456 26700 25591

SEM 0795 1070 3487 1108 1505

Test nsa ns

b ns

c ns

d

Test lt0001e lt0001

f 0001

g lt0001

h lt0001

i

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM Standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

Ergebnisse

30

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabelle 5 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Kontrollgruppen 1-5

KG1 (n=10) KG2 (n=10) KG3 (n=11) KG4 (n=10) KG5(n=10)

MW 5530 6320 4973 4830 4490

SEM 0281 0541 0160 0293 0091

Test nsa ns

b ns

c 0019

d

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM Standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Ergebnisse

31

Startpunkte Gefitinibgabe

Abbildung 7 Blutglukoseentwicklung der Hauptgruppen

Post transplantationem kam es in allen Gruppen zu einem Blutglukoseabfall Im Verlauf stiegen die

Werte konsekutiv wieder an

Startpunkte Gefitinibgabe

Abbildung 8 Blutglukoseentwicklung der Kontrollgruppen

Die Blutglukosewerte der nicht transplantierten Tiere lagen im Durchschnitt bei 54mmolL (plusmn

09mmolL) Blutzuckerschwankungen als Folge der Gefitinibgabe konnten nicht nachgewiesen werden

Ergebnisse

32

33 Praumlneoplastische Leberherde

Nach erfolgreicher Transplantation der Pankreasinseln entstanden bei allen

Hauptgruppen im Abstromgebiet der Inseln klarzellige Veraumlnderungen der Hepatozyten

in den Azinuszonen 1 und 2 (s Abb 9) Diese Foci of alterated hepatocytes zeigten wie

in den vorangegangenen Experimenten eine vermehrte Glykogenspeicherung welche

mit Hilfe der PAS- Reaktion verdeutlicht werden kann (s Abb 10) Des weiteren fand

sich in den Glykogenspeicherherden eine Uumlberexpression des EGF-R und von TGFα im

Vergleich zum extrafokalen Lebergewebe (Abb 13 und 14)

34 Proliferationsaktivitaumlt

Die Proliferationsaktivitaumlt der einzelnen Gruppen wurde anhand des BrdU-Labeling-

Index bestimmt Ein Vergleich der Indices erfolgte intra- und interindividuell (Tabellen

6 bis 8) Die Proliferation betrug im Normalgewebe der Hauptgruppe 1 (3 Wochen) im

Durchschnitt 35 plusmn 0764 In der Hauptgruppe 2 (3 Wochen 2 Wochen Gefitinib) war

sie deutlich geringer und lag bei 125 plusmn 0256

Die Proliferationsaktivitaumlt in den praumlneoplastischen Herden wurde nach 2 Wochen

Gefitinibgabe halbiert (HG 1 vs HG2 107 plusmn 0996 vs 57 plusmn 049) Im

intraindividuellen Vergleich der Hauptgruppe 2 war die Proliferationsaktivitaumlt der

Herde im Vergleich zum Normalgewebe um etwa das 3-fache erhoumlht (Herde vs

Normalgewebe 574 plusmn 049 vs 125 plusmn 026)

Im Normalgewebe der Hauptgruppen 3-5 (vgl Tab7 6 Monate 6 Monate 2 Wochen

Gefitinib 6 Monate 3 Monate Gefitinib) war die Proliferation im Mittel jeweils

geringer als in den Herden (12 plusmn 0075 06 plusmn 0031 und 07 plusmn 0036 vs 61 plusmn

0437 23 plusmn 0131 und 35 plusmn 0223) Dieser Unterschied war in allen drei Gruppen

signifikant Des Weiteren ergab sich ein signifikanter Unterschied zwischen den

Hauptgruppen 3 und 4 Die Proliferationsaktivitaumlt war in der HG 4 (also nach 2-

woumlchiger Gefitinibgabe im Vergleich zur HG 3 (ohne Gefitinibgabe) sowohl im Herd-

als auch im Normalgewebe etwa halbiert (Normalgewebe HG 3 vs HG 4 12 plusmn 0075

vs 06 plusmn 0031 Herdgewebe HG 3 vs HG 4 61 plusmn0437 vs 23 plusmn 0131)

Ergebnisse

33

Bei den Kontrollgruppen 1-4 zeigten sich im Vergleich zum Normalgewebe der

Hauptgruppen erhoumlhte Proliferationsaktivitaumlten im Lebergewebe in den Gruppen 1

(44 plusmn 0595 3 Wochen) und 2 (29 plusmn 0441 3 Wochen 2 Wochen Gefitinib) Diese

waren bei den 6- Monats- Kontrolltieren geringer (KG 345 15 plusmn 0097 06 plusmn

016 09 plusmn 006) Verglichen mit dem Normalgewebe der Hauptgruppen waren die

Proliferationsaktivitaumlten der Kontrolltiere bis auf KG 4 (6 Monate) erhoumlht

Tabelle 6 BrdU-Labeling-Index der Hauptgruppen 1-2

HG1 HG2

Normalgewebe Herde Normalgewebe Herde

Tier 1 35 165 255 604

Tier 2 775 856 065 429

Tier 3 085 771 155 839

Tier 4 18 1004 025 422

MW 3475 10703 1250 5735

SEM 0764 0996 0256 0490

Test(a) 0030 0011

Test(b) nsa ns

b

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

Test(a)

Vergleich zwischen Normalgewebe und Herde der jeweiligen Hauptgruppe

Test(b)

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2 (Normalgewebe)

b Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2 (Herde)

Ergebnisse

34

Tabelle 7 BrdU-Labeling-Index der Hauptgruppen 3-5

HG3 HG4 HG5

Normalgewebe Herde Normalgewebe Herde Normalgewebe Herde

Tier 1 07 293 055 168 06 442

Tier 2 135 83 04 14 08 335

Tier 3 09 478 08 288 065 315

Tier 4 165 683 045 333 1 126

Tier 5 125 748 055 264 045 515

Tier 6 085 169 095 394

MW 1170 6064 0600 2270 0742 3545

SE 0075 0437 0031 0131 0036 0223

Test(a) 0004 0004 0006

Test(b) 0023a 0015

b ns

c ns

d ns

e ns

f

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

Test(a)

Vergleich zwischen Normalgewebe und Herde der jeweiligen Hauptgruppe

Test(b)

a Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4 (Normalgewebe)

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4 (Herde)

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5 (Normalgewebe)

d Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5 (Herde)

e Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5 (Normalgewebe)

f Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5 (Herde)

Ergebnisse

35

Tabelle 8 BrdU-Labeling-Index der Kontrollgruppen 1-5

KG 1 KG 2 KG 3 KG 4 KG 5

Tier 1 71 165 114 054 069

Tier 2 285 38 216 073 079

Tier 3 26 5 186 087 116

Tier 4 815 13 117 049 059

Tier 5 15 113 034 128

MW 4440 2938 1492 0594 0902

SEM 0595 0441 0097 0160 0060

Test(a) ns a 0011

b ns

c ns

d

Test(b) 0044 ns 0008 0003 0004

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

Test(a)

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Test(b)

Vergleich zwischen den jeweiligen Haupt- und Kontrollgruppen

Ergebnisse

36

35 Abbildungen

Abb 9 Immunhistochemische Darstellung von Insulin in den transplantierten

Pankreasinseln

Vitale angewachsene Pankreasinseln in einem Pfortaderast eines Portaltraktes nach intraportaler

Transplantation und umgebene klarzellige Veraumlnderungen der Hepatozyten im Abstromgebiet Mit dem

Antikoumlrper gegen Insulin lassen sich szlig-Zellen der transplantierten Inseln nachweisen deren Zytoplasma

spezifisch angefaumlrbt wird (Laumlnge der unteren Bildkante A761 microm B 435microm)

A

B

Ergebnisse

37

Abb 10 Glykogenspeicherherd (6 Mon nach Transplantation) in der PAS-

Reaktion

Leberherd 6 Monate nach Transplantation mit typischen Lebergewebsveraumlnderungen (in der unteren

Abbildung vergroumlszligert) Praumlneoplastische hepatozellulaumlre Laumlsionen sogenannte foci of altered

hepatocytes (FAH) mit vermehrter Glykogenspeicherung im Vergleich zum umgebenen Lebergewebe

dargestellt in der PAS- Reaktion (Laumlnge der unteren Bildkante A1740microm B 870microm)

B

A

Ergebnisse

38

Abb 11 Glykogenspeicherherde in der PAS-Reaktion

Man erkennt in der PAS-Reaktion eine kraumlftige Violettfaumlrbung der Herde gegenuumlber dem Normalgewebe

Die Transplantation von Pankreasinseln fuumlhrte bei den diabetischen Tieren zu glykogenspeichernden

Herden im Abstromgebiet der Transplantate und auch bei Ratten die Gefitinib erhielten Die

Abbildungen zeigen die Herde in verschiedenen Vergroumlszligerungen der Hauptgruppe 5 (6 Monate 3

Monate Gefitinib) (Laumlnge der unteren Bildkante A E870microm B F 435microm CD 217microm)

B A

F E

C D

Ergebnisse

39

Abbildung 13 Immunhistochemische Darstellung von TGF-α

Beispiel der immunhistochemischen Darstellung von TGF-α in einem hellzelligen Leberherd (6 Monate

nach Transplantation ohne Gefitinibgabe) Man sieht eine maumlszligige Braunfaumlrbung des Zytoplasmas und

der Zellmembran der Hepatozyten der Leberherde im Vergleich zum umgebenden Normalgewebe

entsprechend einer Uumlberexpression von TGFα innerhalb des Leberherdes

(Laumlnge der unteren Bildkante A1740microm B 870microm)

B

A

Ergebnisse

40

Abbildung 14 Immunhistochemische Darstellung von EGF-R

Beispiel einer immunhistochemischen Darstellung des EGF-R in einem hellzelligen Leberherd(6 Monate

nach Transplantation ohne Gefitinibgabe) Im Vergleich zum Normalgewebe findet man eine etwas

kraumlftigere membranstaumlndige Braunfaumlrbung der Hepatozyten im Herdgewebe entsprechend einer leichten

Uumlberexpression des EGFR in den Leberherden (Laumlnge der unteren Bildkante A1740microm B 870microm)

A

B

Ergebnisse

41

Abbildung 15 Immunhistochemische Darstellung BrdU-markierter Hepatozyten

Dunkelbraun gefaumlrbte Zellkerne markieren Hepatozyten die sich im Proliferationszyklus befinden Das

umliegende Normalgewebe zeigt im Vergleich zum Herdgewebe eine deutlich geringere

Proliferationsaktivitaumlt BrdU wurde mittels einer osmotischen Minipumpe uumlber 7 Tage kontinuierlich

verabreicht (6 Monate nach Transplantation ohne Gefitinibgabe)

(Laumlnge der unteren Bildkante 870microm)

A

Diskussion

42

4 Diskussion

41 Die Transplantate und deren Effekte auf das benachbarte Leberparenchym

Voraussetzung fuumlr das Experiment waren vitale Pankreasinseltransplantate in den

kleinen Pfortaderaumlsten der Leber welche zu allen Toumltungszeitpunkten in den

Hauptgruppen nachgewiesen werden konnten (siehe Abb 3) Zahlreiche Herde

veraumlnderter Hepatozyten haben sich im Abstromgebiet der Transplantate ausgebildet

Mit Hilfe der PAS-Reaktion konnte die Glykogenspeicherung der vergroumlszligerten

Hepatozyten innerhalb des Leberazinus deutlich gemacht werden Diese klarzelligen

Herde (clear cell foci CCF) werden bei der Ratte zu den Praumlneoplasien gezaumlhlt [50]

Ursaumlchlich fuumlr die Glykogenose ist eine reduzierte Glykogenolyseaktivitaumlt der

Hepatozyten und eine gesteigerte Glykogensynthese (verminderte Aktivitaumlt des

glykogenolytischen Enzyms Glukose- 6- Phosphatase) Insulin-vermittelte Signalwege

wie AKT mTOR und Ras Raf1 sowie Enzyme der Glykolyse der de-novo-

Fettsaumluresynthese der β- Oxidation und der Cholesterinbiosynthese sind in den CCF

hochreguliert verglichen mit dem Normalgewebe Ebenfalls findet sich eine erhoumlhte

Proliferationsaktivitaumlt [9] und eine gleichzeitige Uumlberexpression von EGF-R und TGF-α

in praumlneoplastischen Herden wie es auch in diesem Experiment bei den unbehandelten

Tieren nachweisbar ist

42 Blutglukose und Gewichtsentwicklung der Tiere

In allen Hauptgruppen konnte nach der Transplantation eine Gewichtsreduktion

nachgewiesen werden Diese beruht meist auf einer voruumlbergehenden Einstellung der

Nahrungsaufnahme sowie dem auch beim Menschen bekannten

Postaggressionsstoffwechsel nach Operationen [53]

Die Entwicklung von Blutglukose und Gewicht der Haupt- und Kontrollgruppen

entsprach in der Gesamtheit unseren Erwartungen In den Hauptgruppen konnten wir

dauerhaft hohe Blutzuckerwerte und groumlszligtenteils konstante Gewichtsverlaumlufe

verzeichnen Die Kontrolltiere waren zu jeder Zeit normoglykaumlmisch und nahmen

kontinuierlich an Gewicht zu Ein Einfluss des Medikamentes Gefitinib bezogen auf

die Blutglukose- und Gewichtsdaten konnte bei den transplantierten Versuchstieren

Diskussion

43

nicht festgestellt werden Hier zeigte sich im Vergleich der einzelnen Hauptgruppen

untereinander kein signifikanter Unterschied Die geringe Gewichtszunahme ist wie

auch schon in einigen Vorarbeiten beschrieben den Nebenwirkungen des Diabetes

zuzuschreiben [13] Zudem kam es bei den diabetischen Tieren zu Katarakten

Polydipsie Polyurie und Diarrhoen

Ein Einfluss des Gefitinibs auf die Gewichtsentwicklung der nicht-transplantieren Tiere

konnte jedoch ermittelt werden Es zeigten sich signifikante Unterschiede zwischen den

behandelten (Kontrollgruppe 4 6 Monate 2 Wochen Gefitinib) und den nicht-

behandelten Tieren (Kontrollgruppe 3 6 Monate) Gefitinib fuumlhrte dazu dass die Tiere

anfangs weniger zunahmen dann nach 3 Wochen aber kontinuierlich an Gewicht

zunahmen moumlglicherweise laumlsst sich dies durch Gewoumlhnungseffekte erklaumlren

Die Kontrollgruppe 5 welche sechs Monate lebte und drei Monate vor

Toumltungszeitpunkt Gefitinib erhielt zeigte jedoch im Vergleich zu der unbehandelten

Kontrollgruppe 3 (6 Monate) keinen signifikanten Gewichtsunterschied Dies kann die

Folge einer Toleranzentwicklung gegenuumlber der Applikation sein oder dass mit

zunehmender Dauer der Verabreichung des Medikamentes die Nebenwirkungen von

den Tieren besser toleriert werden konnten Zu den bekannten Nebenwirkungen von

Gefitinib gehoumlren Diarrhoen Augenentzuumlndungen und Hautausschlaumlge (vergleiche

Tab 6-5) [54] Ein Einfluss des Medikamentes auf den Blutglukosespiegel der

Kontrolltiere konnte nicht festgestellt werden

43 Proliferationsindex

Ziel dieser Arbeit war die Inhibition von EGF-R ein Transmembranrezeptor der eine

wichtige Rolle in der Hepatokarzinogenese spielt [28 29] Dieser

Wachstumsfaktorrezeptor wird auch auf der Zelloberflaumlche hepatozellulaumlrer Karzinome

vermehrt exprimiert [46 47]

Nun konnte in meinen Experimenten durch die Blockade der intrazellulaumlren

Tyrosinkinase mittels Gefitinib eine Reduktion der Proliferationsrate der

praumlneoplastischen Leberherde erzielt werden sodass eine Beeinflussung der Initiation

der Hepatokarzinogenese anzunehmen ist Gefitinib hemmt die Proliferation dieser

Glykogenspeicherherde im Kurzzeitversuch uumlber 2 Wochen bei den 3 Wochen- und 6-

Monatstieren mit einer Dosis von 20mgkgKG

Diskussion

44

Im Gegensatz dazu kam es zu keiner Beeinflussung der Proliferation bei den

Mittellangzeitversuchen von 6 Monaten uumlber eine laumlngere Applikationsdauer (3

Monate) mit einer reduzierten Dosis (10mgkgKG) Somit bleibt anscheinend die

Karzinogenese bereits laumlnger bestehender womoumlglich schon promovierter Herde durch

eine EGF-R-Blockade unbeeinflusst Dies liegt moumlglicherweise an dem Startpunkt der

Behandlung da die Therapie mit Gefitinib erst nach 3 Monaten begonnen wurde und

der Einfluss auf die sehr fruumlhe Hepatokarzinogenese somit verringert ist

Auch andere Modelle wie die intrahepatische Ovar- und

Schilddruumlsenfollikeltransplantation sowie chemische Hepatokarzinogenesemodelle (N-

Nitrosomorpholin) zeigten aumlhnliche Ergebnisse sowohl in Kurz- (3 Wochen - 6 Monate)

als auch in den Langzeitexperimenten (12-24 Monate) im Hinblick auf die Proliferation

Nach 2-woumlchiger Hochdosis-Gefitinibgabe lieszligen sich verminderte

Proliferationsaktivitaumlten in den praumlneoplastischen Leberherden nachweisen Im

Ovartransplantationsmodell Modellen entstanden sogar weiterhin hepatozellulaumlre

Adenome und Karzinome sodass anzunehmen ist dass Gefitinib kaum einen Einfluss

auf die Promotion und Progression in der hormonellen Hepatokarzinogenese hat Weder

die Anzahl noch das Auftreten der Tumoren wurde durch die Gefitinibdauergabe

(10mg) beeinflusst [55] Im N-Nitrosomorpholinmodell hingegen konnte das Auftreten

von hepatozellulaumlren Adenomen und Karzinomen durch die Gefitinibgabe reduziert

werden sodass im chemischen Hepatokarzinogenesemodell die Aktivierung des EGF-R

womoumlglich eine groumlszligere Rolle spielt als im hormonellen [56]

Eine moumlgliche Erklaumlrung kann die Resistenzentwicklung gegenuumlber

Tyrosinkinaseinhibitoren sein welche sowohl in vitro als auch klinisch bei der

Behandlung mit diesen Medikamenten beobachtet wird [49 50] Auszligerdem ist es

moumlglich dass die verabreichte Dosis von 10mgkgKG Gefitinib nicht zu einer

vollstaumlndigen Blockade der Tyrosinkinase gefuumlhrt hat Womoumlglich kam es uumlber

alternative Wege wie beispielsweise der Aktivierung des IGF-1R (insulin-like-growth-

factor-receptor 1) zu einer Aufrechterhaltung des MAPK-Pfades und damit zum

Uumlberleben und Wachstum der Praumlneoplasien [50 51] Zellkulturexperimente konnten

diese Resistenzentwicklung und eine Transaktivierung des EGF-R belegen [50]

Diese Hypothese wird auch durch eine klinische Studie aus dem Jahr 2006 untermauert

[57] Hier wurde die Wirksamkeit von Gefitinib bei fortgeschrittenem inoperablen

HCCacutes an 31 Patienten untersucht Das Ergebnis war jedoch mit einem Ansprechen von

nur ca 3 ernuumlchternd sodass die Studie nicht fortgefuumlhrt wurde Allerdings findet

Diskussion

45

Gefitinib (IressaTM) neben Erlotinib (TarcevaTM) ua im Rahmen klinischer Studien

in der Therapie des Bronchialkarzinoms Anwendung

Zusammenfassung

46

5 Zusammenfassung

Die therapeutischen Moumlglichkeiten sind fuumlr das hepatozellulaumlre Karzinom bis heute sehr

begrenzt Tierexperimentelle Hepatokarzinogenesemodelle dienen dem besseren

Verstaumlndnis diverser pathophysiologischer metabolischer und molekulaer Prozesse

und zeigen neue gezielte antitumorigene Therapieansaumltze auf

Ein langjaumlhrig etabliertes Modell ist die hormoninduzierte Hepatokarzinogenese durch

Pankreasinseltransplantation Auch andere Modelle wie die intrahepatische Ovar- und

Schilddruumlsenfollikeltransplantation sowie chemische Hepatokarzinogenesemodelle (N-

Nitrosomorpholin) haben sich etabliert und wurden in parallelen Experimenten zu

meinem durchgefuumlhrt In allen Modellen entstanden Praumlneoplasien bzw

hyperproliferative Leberherde in der nichtzirrhotischen Rattenleber welche sich (auszliger

nach Schilddruumlsenfollikeltransplantation) zu hepatozellulaumlren Adenomen und spaumlter

auch Karzinomen weiterentwickelten

In dieser Studie wurden die Versuchstiere (Ratten) in 5 Haupt- und 5 Kontrollgruppen

unterteilt wobei die kuumlrzeste Beobachtungszeit bei 3 Wochen und die laumlngste bei 6

Monaten lag Die Dauer der Gefitinibapplikation wurde ebenfalls unterteilt in 2 Wochen

und 3 Monate Messparameter in diesem Experiment stellten Blutzucker Gewicht und

die Proliferationsaktivitaumlt der Herde dar Das Lebergewebe wurde histologisch

morphometrisch und immunhistochemisch untersucht

In der vorliegenden Arbeit wurde versucht die insulininduzierte Hepatokarzinogenese

mittels Gefitinib zu hemmen Dieses blockiert spezifisch die Tyrosinkinase des EGF-R

sodass es zu einer Unterbrechung der Signalkaskade kommt

In meiner Arbeit fand sich im Kurzzeitversuch eine deutlich geringere

Proliferationsaktivitaumlt innerhalb der Glykogenspeicherherde behandelter Tiere im

Vergleich zu nicht behandelten Tieren

Dies untermauert die Annahme dass TGF-α und der EGF-R eine wichtige Rolle in der

Entstehung praumlneoplastischer Herde und in der Hepatokarzinogenese spielen

In diesem Experiment konnte somit gezeigt werden dass Gefitinib einen Einfluss auf

die Initiation der Tumorgenese im Inseltransplantationsmodell der Ratten hat

Die Langzeitexperimente zeigten jedoch dass es zu keiner Beeinflussung der Promotion

und Progression der Hepatokarzinogenese kam Anzunehmen ist dass die EGF-R-

Zusammenfassung

47

Aktivierung nur einen Teil der aktivierten Signalkaskaden in der hormonell induzierten

Karzinogenese der Leber ausmacht

Literaturverzeichnis

48

6 Literaturverzeichnis

[1] Jemal A Bray F Center MM Ferlay J Ward E Forman D Global

Cancer Statistics CA- Cancer J Clin 2011 6169ndash90

[2] Gomaa AI Khan SA Toledano M B Waked I Taylor- Robinson S D

Hepatocellular carcinoma epidemiology risk factors and pathogenesis World J

Gastroenterol 2008 14 4300-4308

[3] Marrero J Kudo M Bronowicki J-P The Challenge of Prognosis and

Staging for Hepatocellular Carcinoma Oncologist 2010 15 23-33

[4] Llovet JM Bru C Bruix J Prognosis of hepatocellular carcinoma the

BCLC staging classification Semin Liver Dis 1999 19 329ndash38

[5] Llovet JM Ricci S Mazzaferro V Hilgard P Gane E Blanc JF de

oliveira AC Santoro A Raoul JL Forner A Schwartz M Porta C

Zeuzem S Bolondi L Greten TF Galle PR Seitz JF Borbath I

Haumlussinger D Giannaris T Shan M Moscovici M Voliotis D Bruix J

Sorafenib in advanced hepatocellular carcinoma N Engl J Med 2008 359 378-

90

[6] Wilhelm S Adnane L Newell P Villanueva A Llovet JM Lynch M

Preclinical overview of sorafenib a multikinase inhibitor that targets both Raf

and VEGF and PDGF receptor tyrosine kinase signaling Mol Cancer Ther 2008

73129-3140

[7] Bannasch P Preneoplastic lesions as end points in carcinogenicity testing II

Preneoplasia in various non- hepatic tissues Carcinogenesis 1986 7 849-852

[8] Aleem E Nehrbass D Klimek F Mayer D Bannasch P Upregulation

of the insulin receptor and type I insulin-like growth factor receptor are early

events in hepatocarcinogenesis Toxicol Pathol 2011 39524-43

Literaturverzeichnis

49

[9] Dombrowski F Mathieu C Evert M Hepatocellular Neoplasms Induced by

Low-NumberPancreatic Islet Transplants in Autoimmune Diabetic BBPfd Rats

Cancer Res 2006 1833-1843

[10] Ribback S Calvisi DF Cigliano A Sailer V Peters M Rausch J

Heidecke CD Birth M Dombrowski F Molecular and metabolic changes in

human liver clear cell foci resemble the alterations occurring in rat

hepatocarcinogenesis J Hepatol 2013 581147-56

[11] Morath C Schwenger J Schmidt J Zeier M Kombinierte Niere- Pankreas-

Transplantation Nephrologe 2007 2356ndash363

[12] Griffith RC Scharp D Hartmann B Ballinger W Lacy P A Morphologic

Study of Intrahepatic Portal-vein Islets Isografts Diabetes 1977 26 201-14

[13] Dombrowski F Lehringer-Polzin M Pfeifer U Hyperproliferative Liver

Acini after Intraportal Islet Transplantation in Streptozotocin-Induced Diabetic

Rats Laboratory Invest 1994 71 688-699

[14] Dombrowski F Bannasch P Pfeifer U Hepatocellular Neoplasms Induced

by Low- Number Pancreatic Islet Transplants in Streptozotocin Diabetic Rats

Am J Pathol 1997 150 1071-1087

[15] Dombrowski F Klingmuumlller D Pfeifer U Insulinomas Derived from

Hyperplastic Intra-Hepatic Islet Transplants Am J Pathol 1998 152 1025-

1038

[16] Dombrowski F Peifer U Hyperprolferative State of Liver Acini and

Pancreatic Islets after Intraportal Transplantation of Small Mass of Islets of

Langerhans in Streptozotocin induced Diabetic Rats Exp Clin Endocrinol 1995

103 112-117

Literaturverzeichnis

50

[17] De Paepe M Keymeulen B Pipeleers D Kloumlppel G Proliferation and

Hypertrophy of Liver Cells Surrounding Islet Grafts in Diabetic Recipient Rats

Hepatology 1995 21 1114-1153

[18] Dombrowski F Filsinger E Bannasch P Pfeifer U Altered Liver Acini

Induced in Diabetic Rats by Portal Vein Islet Isografts Resemble

Preneoplstic Hepatic Foci in Their Enzymic Pattern Am J Pathol 1996 148

1249-56

[19] Dragan Y P Sargent L Xu Y-D Xu Y-H H C Pitot HC The

Initiation-Promotion-Progression Model of Rat Hepatocarcinogenesis Exp Biol

Med (Maywood) 1993 20216-24

[20] Buumlrger C Inhibition der Signaltransduktion des epidermalen

Wachstumsfaktorrezeptors (EGF-Rezeptor) durch Peptid-Aptamere unv Diss

Universitaumlt Frankfurt aM 2002

[21 ] Fausto N Liver regeneration J Hepatol 2000 3219-31

[22] Michalopoulos GK DeFrances MC Liver regeneration Science 1997

27660-66

[23] Morimitsu Y Hsia CC Kojiro M Tabor E Nodules of less-differentiated

tumor within or adjacent to hepatocellular carcinoma relative expression of

transforming growth factor-alpha and its receptor in the different areas of tumor

Hum Pathol 1995 261126-1132

[24] Nalesnik MA Lee RG Carr BI Transforming growth factor alpha (TGFalpha)

in hepatocellular carcinomas and adjacent hepatic parenchyma Hum Pathol

1998 29228-234

[25] Harada K Shiota G Kawasaki H Transforming growth factor-alpha and

epidermal growth factor receptor in chronic liver disease and hepatocellular

carcinoma Liver 1999 19318-325

Literaturverzeichnis

51

[26] Chung YH Kim JA Song BC Lee GC Koh MS Lee YS et al

Expression of transforming growth factor-alpha mRNA in livers of patients with

chronic viral hepatitis and hepatocellular carcinoma Cancer 2000 89977-982

[27] Bekaii-Saab T Williams N Plass C Calero M Eng C A novel mutation

in the tyrosine kinase domain of ErB2 in hepatocellular carcinoma BMC

Cancer 2006 278-282

[28] Lee G Merlino G Fausto N Development of liver tumors in transforming

growth factor alpha transgenic mice Cancer Res 1992 19 5162-1570

[29] Hufnagl K Parzefall W Marian B Kaumlfer M Bukowska K Schulte-

Hermann R Grasl-Kraupp B Role of transforming growth factor alspha and

prostaglandines in preferential growth of preneopastic rat hepatocytes

Carcinogenesis 2001 8 1247-1256

[30] Carpenter G Cohen S Epidermal growth factor Annu Rev Biochem 1979

193-216

[31] Hanahan D Weinberg R The hallmarks of cancer Cell 2000 100 57-

70

[32] Fedi S Tola E Moeumlnne-Loccoz Y Dowling DN Smith LM Ogara F

Evidence for signalling between the phytopathogenic fungus Pythium ultimum

and Pseudomonas fluorescens F113 P ultimum represses the expression of

genes in P fluorescens F113 resulting in altered ecological fitness Appl

Environ Microbiol 1997 63 4261-4266

[33] Slamon D Clark G Wong S Levin W Ullrich A McGuire W Science

1987 235 177-182

[34] Khalil M Grandis J Shin D Expert Review of Anticancer Therapy 2003 3

367-380

Literaturverzeichnis

52

[ 35] Krejsa C Rogge M Sadee W Protein therapeutics new applications for

pharmacogenetics Nature Reviews Drug Discovery 2006 5 507-521

[36] Barker A Gibson K Grundy W Godfrey A Barlow J Healy M

Woodburn J Ashton S Curry B Scarlett L Henthorn L Richards L

Studies leading to the identification of ZD1839 (IRESSA) an orally active

selective epidermal growth factor receptor tyrosine kinase inhibitor targeted to

the treatment of cancer Bioorg Med Chem Lett 2001 14 1911-1914

[37] Shchemelinin I Sefc L Necas E Protein kinase inhibitors Folia Biol

(Praha) 2006 4 137-148

[38] Wakeling A Guy S Woodburn J Ashton S Curry B Barker A Gibson

K ZD1839 (IRESSA) an orally active inhibitor of epidermal growth factor

signalling with potential for cancer therapy Cancer Res 2002 20 5749-5754

[39] Blackhall F Ranson M Thatcher N Where next for gefitinib in patients with

lung cancer Lancet Oncol 2006 6 499-507

[40] Birnbaum A Ready N Gefitinib therapy for non-small cell lung cancer

Curr Treat Options Oncol 2005 675-81

[41] Schiffer E Housset C Cacheux W Wendum D Desbois-Mouthon C

Rey C Clergue F Poupon R Barbu V Rosmorduc O Gefitinib an EGFR

inhibitor prevents hepatocellular carcinoma development in the rat liver with

cirrhosis Hepatology 2005 41307-14

[42] Brehmer D Greff Z Godl K Blencke S Kurtenbach A Weber M

Muumlller S Klebl B Cotten M Keacuteri G Wissing J Daub H Cellular

Targets of Gefitinib Cancer Res 2005 65 379

[43] Klotz L Hacker HJ Klingmuumlller D Bannasch P Pfeifer U Dombrowski

F Hepatocellular alterations after intraportal transplantation of ovarian tissue in

ovariectomized rats Am J Pathol 2000 1561613-26

Literaturverzeichnis

53

[44] Dombrowski F Klotz L Hacker HJ Li Y Klingmuumlller D Brix K

Herzog V Bannasch P Hyperproliferative hepatocellular alterations after

intraportal transplantation of thyroid follicles Am J Pathol 2000 15699-113

[45] Weibel E Staubli W Gnagi H Hess F Correlated morphometric and

biochemical studies on the liver cell I Morphometric model stereologic

methods and normal morphometric data for rat liver J Cell Biol1969 4268ndash

91

[46] Strumberg D Clark J Awada A Moore M Richly H Hindlisz A Hirte

H Eder J Lenz H Schwartz B Safety pharmacokinetics and preliminary

antitumor activity of sorafenib a review of four phase I trials in patients with

advanced refractory solid tumors Oncologist 2007 4 426-437

[47] Mendelsohn J Baselga J The EGF receptor family as targets for cancer

therapy Oncogene 2000 56 6550-6565

[48] Li B Chang C Yuan M McKenna W Shu H Resistance to small

molecule inhibitors of epidermal growth factor receptor in malignant gliomas

Cancer Res 2003 21 7443ndash7450

[49] Kosaka T Yatabe Y Endoh H Yoshida K Hida T Tsuboi M Tada H

Kuwano H Mitsudomi T Analysis of epidermal growth factor receptor gene

mutation in patients with non-small cell lung cancer and acquired resistance to

gefitinib Clin Cancer Res 2006 19 5764ndash5769

[50] Huether A Hopfner M Sutter A Baradari V Schuppan D Scheruumlbl

H Signaling pathways involved in the inhibition of epidermal growth factor

receptor by erlotinib in hepatocellular cancer World J Gastroenterol 2006

32 5160ndash5167

[51] Giglia J Antonia S Berk L Bruno S Dessureault S Finkelstein

S Systemic therapy for advanced hepatocellular carcinoma past present and

future Cancer Control 2010 1 120ndash129

Literaturverzeichnis

54

[52] Bannasch P Pathogenesis of hepatocellular carcinoma sequential cellular

molecular and metabolic changes Prog Liver Dis 1996 14161ndash97

[53] Beisbarth H Fekl W Pathophysiology of post-aggression metabolism

Zentralbl Chir 1989 1141045-58

[54] Packungsbeilage Iressa (Hersteller AstraZeneca UK Limited Macclesfield

Cheshire SK10 2NA Vereinigtes Koumlnigreich)

[55] Ribback S Sailer V Boumlhning E Guumlnther J Merz J Steinmuumlller F

Evert M Calvisi DC Der Tyrosinkinasehemmer Gefitinib reduziert die

Tumorentstehung im chemischen jedoch in hormonell induzierten

Hepatokarzinogenese-Modellen Z Gastroenterol 2013 5130 (abstract)

[56] Dombowski F Sailer V Inhibition des Epidermal Growth Factor

Rezeptors in chemisch induzierten praumlneoplastischen Leberherden und

hepatozellulaumlren Karzinomen der Ratte 2010

[57] OrsquoDwyer P J Giantonio BJ Levy DE Kauh JS Fitzgerald B Benson

AB Gefitinib in advanced unresectable hepatocellular carcinoma Results from

the Eastern Cooperative Oncology Grouprsquos Study E1203 Journal of Clinical

2006 414

Tabellenanhang

55

7 Tabellenanhang

Tab 7-1 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Hauptgruppen 1-5

HG1 HG2 HG3 HG4 HG5

Tier 1 234 212 70 304 315

Tier 2 216 282 317 249 324

Tier 3 142 221 184 332 226

Tier 4 306 245 304 287 323

Tier 5 302 205 288 293 273

Tier 6 167 210 306 278 193

Tier 7 291 185 332 271 198

Tier 8 189 215 245 249 201

Tier 9 314 65 234 260

Tier 10 199 268 232

Tier 11 252 291 270

Tier 12 229 169

Tier 13 246

MW 23088 23075 23456 26700 25591

SEM 0795 1070 3487 1108 1505

Test nsa ns

b nsc ns

d

Test lt0001e lt0001

f 0001g lt0001

h lt0001i

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabellenanhang

56

Tab 7-2 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Kontrollgruppen

1-5

KG1 KG2 KG3 KG4 KG5

Tier 1 51 51 47 47 47

Tier 2 47 48 44 48 43

Tier 3 53 48 42 43 43

Tier 4 48 51 61 74 47

Tier 5 57 87 47 44 41

Tier 6 54 47 50 46 40

Tier 7 51 68 51 45 47

Tier 8 52 92 56 49 46

Tier 9 63 63 51 44 47

Tier 10 77 77 48 43 48

Tier 11 50

MW 5530 6320 4973 4830 4490

SEM 0281 0541 0160 0293 0091

Test nsa ns

b nsc 0019

d

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Tabellenanhang

57

Tab 7-3 Gewichtsentwicklung der Hauptgruppen 1-5

HG1 HG2 HG3 HG4 HG5

Tier 1 0938 1045 0841 0942 1057

Tier 2 1092 0938 0870 0894 0950

Tier 3 1075 1070 1435 1077 0967

Tier 4 1089 1039 0696 0960 1004

Tier 5 0988 0984 0693 0763 0958

Tier 6 1187 0949 1004 1041 1033

Tier 7 1044 0988 1220 0874 1306

Tier 8 1039 0964 0984 0949 1016

Tier 9 1038 1221 0957 1209

Tier 10 1063 1039 0935 0946

Tier 11 1020 1934 1192 1030

Tier 12 1007 1266 0770

Tier 13 1063 0618

Tier 14 0935

MW 1056 1009 1081 0984 0983

SEM 0009 0004 0033 0010 0012

Test nsa ns

b nsc ns

d

lt0001e 0001

f lt0001g lt0001

h lt0001i

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabellenanhang

58

Tab 7-4 Gewichtsentwicklung der Kontrollgruppen 1-5

KG1 KG2 KG3 KG4 KG5

Tier 1 1308 1311 2255 1836 1717

Tier 2 1397 1269 1408 1872 1672

Tier 3 1332 1318 1471 1134 1598

Tier 4 1285 1225 1642 1206 1621

Tier 5 1331 1189 1828 1512 1896

Tier 6 1341 1203 1946 1339 1746

Tier 7 1361 0981 1788 1326 1589

Tier 8 1290 1105 1806 1411 1856

Tier 9 1109 1090 1560 1380 1389

Tier 10 1128 1094 1526 1432 1406

Tier 11 1537

MW 1288 1179 1706 1445 1649

SEM 0010 0011 0023 0024 0017

Test 0029a 0025

b 0043c ns

d

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Tabellenanhang

59

Tab 6-5Nebenwirkungen von Gefitinib [47]

Nebenwirkungen nach Systemorganklassen und Haumlufigkeit Stoffwechsel- und Ernaumlhrungsstoumlrungen Sehr haumlufig Anorexie leicht oder

mittelschwer (CTC-Grad 1 oder 2)

Augenerkrankungen Haumlufig Konjunktivitis Blepharitis und

trockene Augen hauptsaumlchlich

leicht (CTC-Grad 1) Gelegentlich Hornhauterosion reversibel und

manchmal verbunden mit

anormalem Wimpernwachstum Keratitis (012 )

Gefaumlszligerkrankungen Haumlufig Haumlmorrhagie wie Nasenbluten

und Haumlmaturie Erkrankungen der Atemwege des Brustraums und Mediastinums

Haumlufig Interstitielle Lungenerkrankung (13 ) oft schwer (CTC-Grad 3-4) uumlber Todesfaumllle wurde

berichtet Erkrankungen des Gastrointestinaltrakts Sehr haumlufig Durchfall hauptsaumlchlich leicht

oder mittelschwer (CTC-Grad 1

oder 2)

Erbrechen hauptsaumlchlich leicht

oder mittelschwer (CTC-Grad 1

oder 2)

Uumlbelkeit hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Stomatitis hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Haumlufig Dehydratation als Folge von

Durchfall Uumlbelkeit Erbrechen

oder Appetitlosigkeit

Mundtrockenheit hauptsaumlchlich

leicht (CTC-Grad 1)

Gelegentlich Pankreatitis gastrointestinale Perforation

Leber- und Gallenerkrankungen Sehr haumlufig Erhoumlhungen der

Alaninaminotransferase

hauptsaumlchlich leicht bis

mittelschwer Haumlufig Erhoumlhungen der

Aspartataminotransferase

hauptsaumlchlich leicht bis

mittelschwer Erhoumlhungen des

Gesamtbilirubins hauptsaumlchlich

leicht bis mittelschwer

Gelegentlich Hepatitis

Tabellenanhang

60

Erkrankungen der Haut und des Unterhautzellgewebes

Sehr haumlufig Hautreaktionen hauptsaumlchlich

leicht bis mittelschwer (CTC-Grad 1 oder 2) pustuloumlser Ausschlag manchmal juckend mit trockener Haut einschlieszliglich Hautfissuren erythematoumls

Haumlufig Nagelstoumlrungen Alopezie

Gelegentlich Allergische Reaktionen unter

anderem Angiooumldem und

Urtikaria Selten Bulloumlse Reaktionen

einschlieszliglich toxisch epidermaler Nekrolyse Stevens-Johnson-Syndrom und Erythema multiforme Kutane Vaskulitis

Erkrankungen der Nieren und Harnwege Haumlufig Asymptomatische Erhoumlhung der Kreatininwerte im Blut Proteinurie Zystitis

Selten Haumlmorrhagische Zystitis Allgemeine Erkrankungen und Beschwerden am Verabreichungsort

Sehr haumlufig Asthenie hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Haumlufig Pyrexie Die Haumlufigkeit von UAWs die mit abnormalen Aumlnderungen eines Laborwerts

zusammenhaumlngen wurde auf Basis der Patienten ermittelt bei denen sich der

entsprechende Laborwert mindestens um 2 oder mehr CTC-Grade (bezogen auf den

basalen Laborwert) geaumlndert hat

Dieses Ereignis kann zusammen mit anderen Formen von

Dehydratisierungserscheinungen auftreten (hauptsaumlchlich Hautreaktionen) die bei

IRESSA beobachtet wurden

Die Gesamthaumlufigkeit der unerwuumlnschten Ereignisse mit allergischen Reaktionen

betrug nach der zusammengefassten Analyse der ISEL- INTEREST- und

IPASS-Studien 15 (36 Patienten) Vierzehn der 36 Patienten wurden aus der

gemeldeten Haumlufigkeit ausgeschlossen da es in den Meldungen Hinweise auf

eine nicht-allergische Aumltiologie gab oder darauf dass die allergische Reaktion

die Folge einer Therapie mit einem anderen Arzneimittel war

Dies schlieszligt einzelne Berichte von Leberversagen ein das in einigen Faumlllen

toumldlich verlief

Abkuumlrzungsverzeichnis

61

8 Abkuumlrzungsverzeichnis

microl Mikroliter

Abb Abbildung

ABC avidin-biotin-complex

AKT aktivierte Protein Kinase B

ATP Adenosintriphosphat

BCLC Bacelona Liver Cancer Clinic

BrdU Bromodesoxyuridin

bzw beziehungsweise

CCF clear cell foci

CIS China integrated score

cm Zentimeter

d der

DAB 33-Diaminobenzidin

dh das heiszligt

DNA Desoxyribonucleic acid

EGF Epidermal Growth Factor

EGF-R EGF-Rezeptor

Fa Firma

FAH foci of altered hepatocytes

g Gramm

GSF glycogen storing foci

h Stunde

HCA Hepatozellulaumlres Adenom

HCC Hepatozellulaumlres Karzinom

HE Haumlmatoxylin- Eosin- Faumlrbung

HG Hauptgruppe

HPLC high performance liquid chromatographie

IGF-1R Insulin-Like Growth Factor Receptor 1

GLUT Glukosetransporter

JAK Januskinase

kg Kilogramm

Abkuumlrzungsverzeichnis

62

KG Kontrollgruppe

MAPK mitogen activated protein kinase

mg Milligramm

ml Milliliter

mm Millimeter

mTOR mechanistic Target of Rapamycin

MW Mittelwert

NaCl Natriumchlorid

NaHCO3 Natriumhydrogencarbonat

NNM N- Nitrosomorpholin

ns nicht signifikant

PAS Periodic acid-Schiff reaction

PDGF-R-β Platet Derived Growth Factor-Rezeptor-β

PEI Perkutane Ethanol- Instillation

PI3K Phosphoinositide 3- Kinase

PST Performance- Status

RAF-Kinase Ras-activated factor-Kinase

Ras Rat sarcoma

RFA Radiofrequenzablation

RNA Ribunuclied acid

SEM Standard error of the mean

STAT Signal Transducers and Activators of Transcription

TACE transarterielle Chemoembolisation

TGF-α Transforming Growth Factor alpha

TRIS Tris(hydroxymethyl)-aminomethan

ua unter anderem

UAW Unerwuumlnschte Arzneimittelwirkung

VEGF-R Vascular Endothelial Growth factor-Rezeptor

vgl vergleiche

zB zum Beispiel

Danksagung

63

9 Danksagung

Besonderer Dank gilt Herrn Professor Dr med F Dombrowski fuumlr die Uumlberlassung

des Themas und die Moumlglichkeit diese Arbeit an seinem Institut durchzufuumlhren Mit

seiner Unterstuumltzung war es moumlglich ein Gerhard- Domagk- Stipendium der Ernst-

Moritz- Arndt- Universitaumlt zu erhalten An dieser Stelle moumlchte ich mich auch

rechtherzlich bei der Stipendienvergabekommission bedanken Meinen Doktoranden-

Kollegen moumlchte ich fuumlr die Bereitschaft danken jederzeit bei der Versorgung der

Ratten und Mithilfe bei den experimentellen Versuchen zur Verfuumlgung zu stehen Der

Tierpflegerin Frau Zimak sowie den medizinisch-technischen Assistenten des Instituts

danke ich fuumlr die Versorgung der Tiere und die Anfertigung der histologischen und

immunhistochemischen Schnitte Nicht zuletzt danke ich Frau Dr F Steinmuumlller und

Frau Dr S Ribback fuumlr die Betreuung und kritische Auseinandersetzung mit meiner

Doktorarbeit

Page 26: Die Inhibition von TGF-a bei der Hepatokarzinogenese nach ... · RFA und transarterielle (Chemo-)Embolisation= TAE/ TACE) zur Verfügung. Da die Diagnose jedoch häufig erst in einem

Ergebnisse

26

3 Ergebnisse

31 Gewichtsentwicklung

In allen Hauptgruppen konnte nach der Transplantation eine Gewichtsreduktion

nachgewiesen werden Im Durchschnitt kam es zu einer initialen Abnahme von 172

Im Verlauf kam es zu einer Erholung der Tiere mit einer Gewichtszunahme um

durchschnittlich 042 Die Hauptgruppen 1 (3 Wochen) und 3 (6 Monate) jeweils

ohne Gefitinib zeigten dies am deutlichsten (49 Gewichtsabnahme innerhalb einer

Woche nach Transplantation) Die Hauptgruppe 1 gewann danach das 106fache und die

Hauptgruppe 3 das 108fache an Gewicht Statistisch signifikante Unterschiede lieszligen

sich zwischen den jeweiligen Haupt- und Kontrollgruppen feststellen (Tab 2 und

Abb5) Hier sahen wir bei den transplantierten diabetischen Tieren der Hauptgruppen

insgesamt einen kleineren Gewichtszuwachs als bei den Kontrolltieren

In den Kontrollgruppen hingegen konnte man eine stete Gewichtszunahme beobachten

(Tab 3 und Abb 6) Durchschnittlich kam es zu einem Gewichtszuwachs bis zum

15fachen Die Unterschiede zwischen den Kontrollgruppen 1 (3 Wochen) und 2 (3

Wochen 2 Wochen Gefitinib) zeigte einen statistisch signifikanten Unterschied Im

Durchschnitt nahm die Kontrollgruppe 1 das 129fache und die Kontrollgruppe 2 das

118fache zu

Einen signifikanten Unterschied konnten wir ebenfalls in den Gruppen 3 (6 Monate)

und 4 (6 Monate 2 Wochen Gefitinib) sowie 4 (6 Monate 2 Wochen Gefitinib) und 5

(6Monate 3 Monate Gefitinib) beobachten In der Kontrollgruppe 3 verzeichneten wir

den groumlszligten Gewichtszuwachs (171fache) Die Kontrollgruppe 4 (145fache) nahm

weniger zu als die Kontrollgruppe 5 (165fache) zu

Ergebnisse

27

Tabelle 2 Gewichtsentwicklung der Hauptgruppen 1-5

HG1 (n=8) HG2 (n=12) HG3 (n=11) HG4 (n=13) HG5 (n=14)

MW 1056 1009 1081 0984 0983

SEM 0009 0004 0033 0010 0012

Test nsa ns

b ns

c ns

d

lt 0001e 0001

f lt 0001

g lt 0001

h lt 0001

i

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM Standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (plt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabelle 3 Gewichtsentwicklung der Kontrollgruppen 1-5

KG1 (n=10) KG2 (n=10) KG3 (n=11) KG4 (n=10) KG5 (n=10)

MW 1288 1179 1706 1445 1649

SEM 0010 0011 0023 0024 0017

Test 0029a 0025

b 0043

c ns

d

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM Standard error of the mean ns nicht signifikant KG Kontrollgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (plt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Ergebnisse

28

Startpunkte Gefitinibgabe

Abbildung 5 Gewichtsentwicklung der Hauptgruppen

In den Hauptgruppen verzeichneten wir eine voruumlbergehende Gewichtsabnahme nach der

Transplantation Nach Erholung konnten wir eine leichte Gewichtszunahme beobachten

Startpunkte Gefitinibgabe

Abbildung 6 Gewichtsentwicklung der Kontrollgruppen

In den Kontrollgruppen konnten wir eine stete Gewichtszunahme verzeichnen (ca das 15-fache vom

Startgewicht)

Ergebnisse

29

32 Blutglukosedaten

Nach erfolgreicher Streptozotocingabe stiegen die Blutglukosewerte aller

Hauptgruppentiere auf Werte uumlber 167 mmolL bzw 300mgL In allen Gruppen lagen

die Durchschnittswerte post transplantationem zwischen 160 mmolL und 276mmolL

waumlhrend des gesamten Versuches Am Toumltungstag lag der Blutzucker durchschnittlich

bei 243mmolL Der nach der Transplantation nachgewiesene Blutglukoseabfall war in

allen Hauptgruppen zu verzeichnen (im Durchschnitt 123) Im Verlauf stiegen die

Werte konsekutiv wieder an Signifikante Unterschiede gab es nicht Verglichen mit den

normoglykaumlmen Kontrollgruppen war ein signifikanter Unterschied zu den

Hauptgruppentieren auf Grund der diabetischen Stoffwechsellage zu ermitteln (Tab 4

Abb 7)

In den Kontrollgruppen lag der Durchschnittswert aller Blutglukosewerte bei

54mmolL (plusmn 09mmolL) Blutzuckerschwankungen als Folge der Gefitinibgabe

konnten nicht nachgewiesen werden Ein signifikanter Unterschied ergab sich zwischen

den Kontrollgruppen 3 (6 Monate) welche einen Blutzuckerwert um 497mmoll hatten

und 5 (6 Monate 3 Monate Gefitinib) welchen einen Blutzuckerwert um 449mmoll

hatten (Tab 5 Abb 8)

Tabelle 4 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Hauptgruppen 1-5

HG1 (n=8) HG2 (n=12) HG3 (n=11) HG4 (n=13) HG5 (n=14)

MW 23088 23075 23456 26700 25591

SEM 0795 1070 3487 1108 1505

Test nsa ns

b ns

c ns

d

Test lt0001e lt0001

f 0001

g lt0001

h lt0001

i

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM Standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

Ergebnisse

30

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabelle 5 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Kontrollgruppen 1-5

KG1 (n=10) KG2 (n=10) KG3 (n=11) KG4 (n=10) KG5(n=10)

MW 5530 6320 4973 4830 4490

SEM 0281 0541 0160 0293 0091

Test nsa ns

b ns

c 0019

d

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM Standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Ergebnisse

31

Startpunkte Gefitinibgabe

Abbildung 7 Blutglukoseentwicklung der Hauptgruppen

Post transplantationem kam es in allen Gruppen zu einem Blutglukoseabfall Im Verlauf stiegen die

Werte konsekutiv wieder an

Startpunkte Gefitinibgabe

Abbildung 8 Blutglukoseentwicklung der Kontrollgruppen

Die Blutglukosewerte der nicht transplantierten Tiere lagen im Durchschnitt bei 54mmolL (plusmn

09mmolL) Blutzuckerschwankungen als Folge der Gefitinibgabe konnten nicht nachgewiesen werden

Ergebnisse

32

33 Praumlneoplastische Leberherde

Nach erfolgreicher Transplantation der Pankreasinseln entstanden bei allen

Hauptgruppen im Abstromgebiet der Inseln klarzellige Veraumlnderungen der Hepatozyten

in den Azinuszonen 1 und 2 (s Abb 9) Diese Foci of alterated hepatocytes zeigten wie

in den vorangegangenen Experimenten eine vermehrte Glykogenspeicherung welche

mit Hilfe der PAS- Reaktion verdeutlicht werden kann (s Abb 10) Des weiteren fand

sich in den Glykogenspeicherherden eine Uumlberexpression des EGF-R und von TGFα im

Vergleich zum extrafokalen Lebergewebe (Abb 13 und 14)

34 Proliferationsaktivitaumlt

Die Proliferationsaktivitaumlt der einzelnen Gruppen wurde anhand des BrdU-Labeling-

Index bestimmt Ein Vergleich der Indices erfolgte intra- und interindividuell (Tabellen

6 bis 8) Die Proliferation betrug im Normalgewebe der Hauptgruppe 1 (3 Wochen) im

Durchschnitt 35 plusmn 0764 In der Hauptgruppe 2 (3 Wochen 2 Wochen Gefitinib) war

sie deutlich geringer und lag bei 125 plusmn 0256

Die Proliferationsaktivitaumlt in den praumlneoplastischen Herden wurde nach 2 Wochen

Gefitinibgabe halbiert (HG 1 vs HG2 107 plusmn 0996 vs 57 plusmn 049) Im

intraindividuellen Vergleich der Hauptgruppe 2 war die Proliferationsaktivitaumlt der

Herde im Vergleich zum Normalgewebe um etwa das 3-fache erhoumlht (Herde vs

Normalgewebe 574 plusmn 049 vs 125 plusmn 026)

Im Normalgewebe der Hauptgruppen 3-5 (vgl Tab7 6 Monate 6 Monate 2 Wochen

Gefitinib 6 Monate 3 Monate Gefitinib) war die Proliferation im Mittel jeweils

geringer als in den Herden (12 plusmn 0075 06 plusmn 0031 und 07 plusmn 0036 vs 61 plusmn

0437 23 plusmn 0131 und 35 plusmn 0223) Dieser Unterschied war in allen drei Gruppen

signifikant Des Weiteren ergab sich ein signifikanter Unterschied zwischen den

Hauptgruppen 3 und 4 Die Proliferationsaktivitaumlt war in der HG 4 (also nach 2-

woumlchiger Gefitinibgabe im Vergleich zur HG 3 (ohne Gefitinibgabe) sowohl im Herd-

als auch im Normalgewebe etwa halbiert (Normalgewebe HG 3 vs HG 4 12 plusmn 0075

vs 06 plusmn 0031 Herdgewebe HG 3 vs HG 4 61 plusmn0437 vs 23 plusmn 0131)

Ergebnisse

33

Bei den Kontrollgruppen 1-4 zeigten sich im Vergleich zum Normalgewebe der

Hauptgruppen erhoumlhte Proliferationsaktivitaumlten im Lebergewebe in den Gruppen 1

(44 plusmn 0595 3 Wochen) und 2 (29 plusmn 0441 3 Wochen 2 Wochen Gefitinib) Diese

waren bei den 6- Monats- Kontrolltieren geringer (KG 345 15 plusmn 0097 06 plusmn

016 09 plusmn 006) Verglichen mit dem Normalgewebe der Hauptgruppen waren die

Proliferationsaktivitaumlten der Kontrolltiere bis auf KG 4 (6 Monate) erhoumlht

Tabelle 6 BrdU-Labeling-Index der Hauptgruppen 1-2

HG1 HG2

Normalgewebe Herde Normalgewebe Herde

Tier 1 35 165 255 604

Tier 2 775 856 065 429

Tier 3 085 771 155 839

Tier 4 18 1004 025 422

MW 3475 10703 1250 5735

SEM 0764 0996 0256 0490

Test(a) 0030 0011

Test(b) nsa ns

b

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

Test(a)

Vergleich zwischen Normalgewebe und Herde der jeweiligen Hauptgruppe

Test(b)

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2 (Normalgewebe)

b Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2 (Herde)

Ergebnisse

34

Tabelle 7 BrdU-Labeling-Index der Hauptgruppen 3-5

HG3 HG4 HG5

Normalgewebe Herde Normalgewebe Herde Normalgewebe Herde

Tier 1 07 293 055 168 06 442

Tier 2 135 83 04 14 08 335

Tier 3 09 478 08 288 065 315

Tier 4 165 683 045 333 1 126

Tier 5 125 748 055 264 045 515

Tier 6 085 169 095 394

MW 1170 6064 0600 2270 0742 3545

SE 0075 0437 0031 0131 0036 0223

Test(a) 0004 0004 0006

Test(b) 0023a 0015

b ns

c ns

d ns

e ns

f

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

Test(a)

Vergleich zwischen Normalgewebe und Herde der jeweiligen Hauptgruppe

Test(b)

a Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4 (Normalgewebe)

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4 (Herde)

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5 (Normalgewebe)

d Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5 (Herde)

e Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5 (Normalgewebe)

f Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5 (Herde)

Ergebnisse

35

Tabelle 8 BrdU-Labeling-Index der Kontrollgruppen 1-5

KG 1 KG 2 KG 3 KG 4 KG 5

Tier 1 71 165 114 054 069

Tier 2 285 38 216 073 079

Tier 3 26 5 186 087 116

Tier 4 815 13 117 049 059

Tier 5 15 113 034 128

MW 4440 2938 1492 0594 0902

SEM 0595 0441 0097 0160 0060

Test(a) ns a 0011

b ns

c ns

d

Test(b) 0044 ns 0008 0003 0004

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

Test(a)

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Test(b)

Vergleich zwischen den jeweiligen Haupt- und Kontrollgruppen

Ergebnisse

36

35 Abbildungen

Abb 9 Immunhistochemische Darstellung von Insulin in den transplantierten

Pankreasinseln

Vitale angewachsene Pankreasinseln in einem Pfortaderast eines Portaltraktes nach intraportaler

Transplantation und umgebene klarzellige Veraumlnderungen der Hepatozyten im Abstromgebiet Mit dem

Antikoumlrper gegen Insulin lassen sich szlig-Zellen der transplantierten Inseln nachweisen deren Zytoplasma

spezifisch angefaumlrbt wird (Laumlnge der unteren Bildkante A761 microm B 435microm)

A

B

Ergebnisse

37

Abb 10 Glykogenspeicherherd (6 Mon nach Transplantation) in der PAS-

Reaktion

Leberherd 6 Monate nach Transplantation mit typischen Lebergewebsveraumlnderungen (in der unteren

Abbildung vergroumlszligert) Praumlneoplastische hepatozellulaumlre Laumlsionen sogenannte foci of altered

hepatocytes (FAH) mit vermehrter Glykogenspeicherung im Vergleich zum umgebenen Lebergewebe

dargestellt in der PAS- Reaktion (Laumlnge der unteren Bildkante A1740microm B 870microm)

B

A

Ergebnisse

38

Abb 11 Glykogenspeicherherde in der PAS-Reaktion

Man erkennt in der PAS-Reaktion eine kraumlftige Violettfaumlrbung der Herde gegenuumlber dem Normalgewebe

Die Transplantation von Pankreasinseln fuumlhrte bei den diabetischen Tieren zu glykogenspeichernden

Herden im Abstromgebiet der Transplantate und auch bei Ratten die Gefitinib erhielten Die

Abbildungen zeigen die Herde in verschiedenen Vergroumlszligerungen der Hauptgruppe 5 (6 Monate 3

Monate Gefitinib) (Laumlnge der unteren Bildkante A E870microm B F 435microm CD 217microm)

B A

F E

C D

Ergebnisse

39

Abbildung 13 Immunhistochemische Darstellung von TGF-α

Beispiel der immunhistochemischen Darstellung von TGF-α in einem hellzelligen Leberherd (6 Monate

nach Transplantation ohne Gefitinibgabe) Man sieht eine maumlszligige Braunfaumlrbung des Zytoplasmas und

der Zellmembran der Hepatozyten der Leberherde im Vergleich zum umgebenden Normalgewebe

entsprechend einer Uumlberexpression von TGFα innerhalb des Leberherdes

(Laumlnge der unteren Bildkante A1740microm B 870microm)

B

A

Ergebnisse

40

Abbildung 14 Immunhistochemische Darstellung von EGF-R

Beispiel einer immunhistochemischen Darstellung des EGF-R in einem hellzelligen Leberherd(6 Monate

nach Transplantation ohne Gefitinibgabe) Im Vergleich zum Normalgewebe findet man eine etwas

kraumlftigere membranstaumlndige Braunfaumlrbung der Hepatozyten im Herdgewebe entsprechend einer leichten

Uumlberexpression des EGFR in den Leberherden (Laumlnge der unteren Bildkante A1740microm B 870microm)

A

B

Ergebnisse

41

Abbildung 15 Immunhistochemische Darstellung BrdU-markierter Hepatozyten

Dunkelbraun gefaumlrbte Zellkerne markieren Hepatozyten die sich im Proliferationszyklus befinden Das

umliegende Normalgewebe zeigt im Vergleich zum Herdgewebe eine deutlich geringere

Proliferationsaktivitaumlt BrdU wurde mittels einer osmotischen Minipumpe uumlber 7 Tage kontinuierlich

verabreicht (6 Monate nach Transplantation ohne Gefitinibgabe)

(Laumlnge der unteren Bildkante 870microm)

A

Diskussion

42

4 Diskussion

41 Die Transplantate und deren Effekte auf das benachbarte Leberparenchym

Voraussetzung fuumlr das Experiment waren vitale Pankreasinseltransplantate in den

kleinen Pfortaderaumlsten der Leber welche zu allen Toumltungszeitpunkten in den

Hauptgruppen nachgewiesen werden konnten (siehe Abb 3) Zahlreiche Herde

veraumlnderter Hepatozyten haben sich im Abstromgebiet der Transplantate ausgebildet

Mit Hilfe der PAS-Reaktion konnte die Glykogenspeicherung der vergroumlszligerten

Hepatozyten innerhalb des Leberazinus deutlich gemacht werden Diese klarzelligen

Herde (clear cell foci CCF) werden bei der Ratte zu den Praumlneoplasien gezaumlhlt [50]

Ursaumlchlich fuumlr die Glykogenose ist eine reduzierte Glykogenolyseaktivitaumlt der

Hepatozyten und eine gesteigerte Glykogensynthese (verminderte Aktivitaumlt des

glykogenolytischen Enzyms Glukose- 6- Phosphatase) Insulin-vermittelte Signalwege

wie AKT mTOR und Ras Raf1 sowie Enzyme der Glykolyse der de-novo-

Fettsaumluresynthese der β- Oxidation und der Cholesterinbiosynthese sind in den CCF

hochreguliert verglichen mit dem Normalgewebe Ebenfalls findet sich eine erhoumlhte

Proliferationsaktivitaumlt [9] und eine gleichzeitige Uumlberexpression von EGF-R und TGF-α

in praumlneoplastischen Herden wie es auch in diesem Experiment bei den unbehandelten

Tieren nachweisbar ist

42 Blutglukose und Gewichtsentwicklung der Tiere

In allen Hauptgruppen konnte nach der Transplantation eine Gewichtsreduktion

nachgewiesen werden Diese beruht meist auf einer voruumlbergehenden Einstellung der

Nahrungsaufnahme sowie dem auch beim Menschen bekannten

Postaggressionsstoffwechsel nach Operationen [53]

Die Entwicklung von Blutglukose und Gewicht der Haupt- und Kontrollgruppen

entsprach in der Gesamtheit unseren Erwartungen In den Hauptgruppen konnten wir

dauerhaft hohe Blutzuckerwerte und groumlszligtenteils konstante Gewichtsverlaumlufe

verzeichnen Die Kontrolltiere waren zu jeder Zeit normoglykaumlmisch und nahmen

kontinuierlich an Gewicht zu Ein Einfluss des Medikamentes Gefitinib bezogen auf

die Blutglukose- und Gewichtsdaten konnte bei den transplantierten Versuchstieren

Diskussion

43

nicht festgestellt werden Hier zeigte sich im Vergleich der einzelnen Hauptgruppen

untereinander kein signifikanter Unterschied Die geringe Gewichtszunahme ist wie

auch schon in einigen Vorarbeiten beschrieben den Nebenwirkungen des Diabetes

zuzuschreiben [13] Zudem kam es bei den diabetischen Tieren zu Katarakten

Polydipsie Polyurie und Diarrhoen

Ein Einfluss des Gefitinibs auf die Gewichtsentwicklung der nicht-transplantieren Tiere

konnte jedoch ermittelt werden Es zeigten sich signifikante Unterschiede zwischen den

behandelten (Kontrollgruppe 4 6 Monate 2 Wochen Gefitinib) und den nicht-

behandelten Tieren (Kontrollgruppe 3 6 Monate) Gefitinib fuumlhrte dazu dass die Tiere

anfangs weniger zunahmen dann nach 3 Wochen aber kontinuierlich an Gewicht

zunahmen moumlglicherweise laumlsst sich dies durch Gewoumlhnungseffekte erklaumlren

Die Kontrollgruppe 5 welche sechs Monate lebte und drei Monate vor

Toumltungszeitpunkt Gefitinib erhielt zeigte jedoch im Vergleich zu der unbehandelten

Kontrollgruppe 3 (6 Monate) keinen signifikanten Gewichtsunterschied Dies kann die

Folge einer Toleranzentwicklung gegenuumlber der Applikation sein oder dass mit

zunehmender Dauer der Verabreichung des Medikamentes die Nebenwirkungen von

den Tieren besser toleriert werden konnten Zu den bekannten Nebenwirkungen von

Gefitinib gehoumlren Diarrhoen Augenentzuumlndungen und Hautausschlaumlge (vergleiche

Tab 6-5) [54] Ein Einfluss des Medikamentes auf den Blutglukosespiegel der

Kontrolltiere konnte nicht festgestellt werden

43 Proliferationsindex

Ziel dieser Arbeit war die Inhibition von EGF-R ein Transmembranrezeptor der eine

wichtige Rolle in der Hepatokarzinogenese spielt [28 29] Dieser

Wachstumsfaktorrezeptor wird auch auf der Zelloberflaumlche hepatozellulaumlrer Karzinome

vermehrt exprimiert [46 47]

Nun konnte in meinen Experimenten durch die Blockade der intrazellulaumlren

Tyrosinkinase mittels Gefitinib eine Reduktion der Proliferationsrate der

praumlneoplastischen Leberherde erzielt werden sodass eine Beeinflussung der Initiation

der Hepatokarzinogenese anzunehmen ist Gefitinib hemmt die Proliferation dieser

Glykogenspeicherherde im Kurzzeitversuch uumlber 2 Wochen bei den 3 Wochen- und 6-

Monatstieren mit einer Dosis von 20mgkgKG

Diskussion

44

Im Gegensatz dazu kam es zu keiner Beeinflussung der Proliferation bei den

Mittellangzeitversuchen von 6 Monaten uumlber eine laumlngere Applikationsdauer (3

Monate) mit einer reduzierten Dosis (10mgkgKG) Somit bleibt anscheinend die

Karzinogenese bereits laumlnger bestehender womoumlglich schon promovierter Herde durch

eine EGF-R-Blockade unbeeinflusst Dies liegt moumlglicherweise an dem Startpunkt der

Behandlung da die Therapie mit Gefitinib erst nach 3 Monaten begonnen wurde und

der Einfluss auf die sehr fruumlhe Hepatokarzinogenese somit verringert ist

Auch andere Modelle wie die intrahepatische Ovar- und

Schilddruumlsenfollikeltransplantation sowie chemische Hepatokarzinogenesemodelle (N-

Nitrosomorpholin) zeigten aumlhnliche Ergebnisse sowohl in Kurz- (3 Wochen - 6 Monate)

als auch in den Langzeitexperimenten (12-24 Monate) im Hinblick auf die Proliferation

Nach 2-woumlchiger Hochdosis-Gefitinibgabe lieszligen sich verminderte

Proliferationsaktivitaumlten in den praumlneoplastischen Leberherden nachweisen Im

Ovartransplantationsmodell Modellen entstanden sogar weiterhin hepatozellulaumlre

Adenome und Karzinome sodass anzunehmen ist dass Gefitinib kaum einen Einfluss

auf die Promotion und Progression in der hormonellen Hepatokarzinogenese hat Weder

die Anzahl noch das Auftreten der Tumoren wurde durch die Gefitinibdauergabe

(10mg) beeinflusst [55] Im N-Nitrosomorpholinmodell hingegen konnte das Auftreten

von hepatozellulaumlren Adenomen und Karzinomen durch die Gefitinibgabe reduziert

werden sodass im chemischen Hepatokarzinogenesemodell die Aktivierung des EGF-R

womoumlglich eine groumlszligere Rolle spielt als im hormonellen [56]

Eine moumlgliche Erklaumlrung kann die Resistenzentwicklung gegenuumlber

Tyrosinkinaseinhibitoren sein welche sowohl in vitro als auch klinisch bei der

Behandlung mit diesen Medikamenten beobachtet wird [49 50] Auszligerdem ist es

moumlglich dass die verabreichte Dosis von 10mgkgKG Gefitinib nicht zu einer

vollstaumlndigen Blockade der Tyrosinkinase gefuumlhrt hat Womoumlglich kam es uumlber

alternative Wege wie beispielsweise der Aktivierung des IGF-1R (insulin-like-growth-

factor-receptor 1) zu einer Aufrechterhaltung des MAPK-Pfades und damit zum

Uumlberleben und Wachstum der Praumlneoplasien [50 51] Zellkulturexperimente konnten

diese Resistenzentwicklung und eine Transaktivierung des EGF-R belegen [50]

Diese Hypothese wird auch durch eine klinische Studie aus dem Jahr 2006 untermauert

[57] Hier wurde die Wirksamkeit von Gefitinib bei fortgeschrittenem inoperablen

HCCacutes an 31 Patienten untersucht Das Ergebnis war jedoch mit einem Ansprechen von

nur ca 3 ernuumlchternd sodass die Studie nicht fortgefuumlhrt wurde Allerdings findet

Diskussion

45

Gefitinib (IressaTM) neben Erlotinib (TarcevaTM) ua im Rahmen klinischer Studien

in der Therapie des Bronchialkarzinoms Anwendung

Zusammenfassung

46

5 Zusammenfassung

Die therapeutischen Moumlglichkeiten sind fuumlr das hepatozellulaumlre Karzinom bis heute sehr

begrenzt Tierexperimentelle Hepatokarzinogenesemodelle dienen dem besseren

Verstaumlndnis diverser pathophysiologischer metabolischer und molekulaer Prozesse

und zeigen neue gezielte antitumorigene Therapieansaumltze auf

Ein langjaumlhrig etabliertes Modell ist die hormoninduzierte Hepatokarzinogenese durch

Pankreasinseltransplantation Auch andere Modelle wie die intrahepatische Ovar- und

Schilddruumlsenfollikeltransplantation sowie chemische Hepatokarzinogenesemodelle (N-

Nitrosomorpholin) haben sich etabliert und wurden in parallelen Experimenten zu

meinem durchgefuumlhrt In allen Modellen entstanden Praumlneoplasien bzw

hyperproliferative Leberherde in der nichtzirrhotischen Rattenleber welche sich (auszliger

nach Schilddruumlsenfollikeltransplantation) zu hepatozellulaumlren Adenomen und spaumlter

auch Karzinomen weiterentwickelten

In dieser Studie wurden die Versuchstiere (Ratten) in 5 Haupt- und 5 Kontrollgruppen

unterteilt wobei die kuumlrzeste Beobachtungszeit bei 3 Wochen und die laumlngste bei 6

Monaten lag Die Dauer der Gefitinibapplikation wurde ebenfalls unterteilt in 2 Wochen

und 3 Monate Messparameter in diesem Experiment stellten Blutzucker Gewicht und

die Proliferationsaktivitaumlt der Herde dar Das Lebergewebe wurde histologisch

morphometrisch und immunhistochemisch untersucht

In der vorliegenden Arbeit wurde versucht die insulininduzierte Hepatokarzinogenese

mittels Gefitinib zu hemmen Dieses blockiert spezifisch die Tyrosinkinase des EGF-R

sodass es zu einer Unterbrechung der Signalkaskade kommt

In meiner Arbeit fand sich im Kurzzeitversuch eine deutlich geringere

Proliferationsaktivitaumlt innerhalb der Glykogenspeicherherde behandelter Tiere im

Vergleich zu nicht behandelten Tieren

Dies untermauert die Annahme dass TGF-α und der EGF-R eine wichtige Rolle in der

Entstehung praumlneoplastischer Herde und in der Hepatokarzinogenese spielen

In diesem Experiment konnte somit gezeigt werden dass Gefitinib einen Einfluss auf

die Initiation der Tumorgenese im Inseltransplantationsmodell der Ratten hat

Die Langzeitexperimente zeigten jedoch dass es zu keiner Beeinflussung der Promotion

und Progression der Hepatokarzinogenese kam Anzunehmen ist dass die EGF-R-

Zusammenfassung

47

Aktivierung nur einen Teil der aktivierten Signalkaskaden in der hormonell induzierten

Karzinogenese der Leber ausmacht

Literaturverzeichnis

48

6 Literaturverzeichnis

[1] Jemal A Bray F Center MM Ferlay J Ward E Forman D Global

Cancer Statistics CA- Cancer J Clin 2011 6169ndash90

[2] Gomaa AI Khan SA Toledano M B Waked I Taylor- Robinson S D

Hepatocellular carcinoma epidemiology risk factors and pathogenesis World J

Gastroenterol 2008 14 4300-4308

[3] Marrero J Kudo M Bronowicki J-P The Challenge of Prognosis and

Staging for Hepatocellular Carcinoma Oncologist 2010 15 23-33

[4] Llovet JM Bru C Bruix J Prognosis of hepatocellular carcinoma the

BCLC staging classification Semin Liver Dis 1999 19 329ndash38

[5] Llovet JM Ricci S Mazzaferro V Hilgard P Gane E Blanc JF de

oliveira AC Santoro A Raoul JL Forner A Schwartz M Porta C

Zeuzem S Bolondi L Greten TF Galle PR Seitz JF Borbath I

Haumlussinger D Giannaris T Shan M Moscovici M Voliotis D Bruix J

Sorafenib in advanced hepatocellular carcinoma N Engl J Med 2008 359 378-

90

[6] Wilhelm S Adnane L Newell P Villanueva A Llovet JM Lynch M

Preclinical overview of sorafenib a multikinase inhibitor that targets both Raf

and VEGF and PDGF receptor tyrosine kinase signaling Mol Cancer Ther 2008

73129-3140

[7] Bannasch P Preneoplastic lesions as end points in carcinogenicity testing II

Preneoplasia in various non- hepatic tissues Carcinogenesis 1986 7 849-852

[8] Aleem E Nehrbass D Klimek F Mayer D Bannasch P Upregulation

of the insulin receptor and type I insulin-like growth factor receptor are early

events in hepatocarcinogenesis Toxicol Pathol 2011 39524-43

Literaturverzeichnis

49

[9] Dombrowski F Mathieu C Evert M Hepatocellular Neoplasms Induced by

Low-NumberPancreatic Islet Transplants in Autoimmune Diabetic BBPfd Rats

Cancer Res 2006 1833-1843

[10] Ribback S Calvisi DF Cigliano A Sailer V Peters M Rausch J

Heidecke CD Birth M Dombrowski F Molecular and metabolic changes in

human liver clear cell foci resemble the alterations occurring in rat

hepatocarcinogenesis J Hepatol 2013 581147-56

[11] Morath C Schwenger J Schmidt J Zeier M Kombinierte Niere- Pankreas-

Transplantation Nephrologe 2007 2356ndash363

[12] Griffith RC Scharp D Hartmann B Ballinger W Lacy P A Morphologic

Study of Intrahepatic Portal-vein Islets Isografts Diabetes 1977 26 201-14

[13] Dombrowski F Lehringer-Polzin M Pfeifer U Hyperproliferative Liver

Acini after Intraportal Islet Transplantation in Streptozotocin-Induced Diabetic

Rats Laboratory Invest 1994 71 688-699

[14] Dombrowski F Bannasch P Pfeifer U Hepatocellular Neoplasms Induced

by Low- Number Pancreatic Islet Transplants in Streptozotocin Diabetic Rats

Am J Pathol 1997 150 1071-1087

[15] Dombrowski F Klingmuumlller D Pfeifer U Insulinomas Derived from

Hyperplastic Intra-Hepatic Islet Transplants Am J Pathol 1998 152 1025-

1038

[16] Dombrowski F Peifer U Hyperprolferative State of Liver Acini and

Pancreatic Islets after Intraportal Transplantation of Small Mass of Islets of

Langerhans in Streptozotocin induced Diabetic Rats Exp Clin Endocrinol 1995

103 112-117

Literaturverzeichnis

50

[17] De Paepe M Keymeulen B Pipeleers D Kloumlppel G Proliferation and

Hypertrophy of Liver Cells Surrounding Islet Grafts in Diabetic Recipient Rats

Hepatology 1995 21 1114-1153

[18] Dombrowski F Filsinger E Bannasch P Pfeifer U Altered Liver Acini

Induced in Diabetic Rats by Portal Vein Islet Isografts Resemble

Preneoplstic Hepatic Foci in Their Enzymic Pattern Am J Pathol 1996 148

1249-56

[19] Dragan Y P Sargent L Xu Y-D Xu Y-H H C Pitot HC The

Initiation-Promotion-Progression Model of Rat Hepatocarcinogenesis Exp Biol

Med (Maywood) 1993 20216-24

[20] Buumlrger C Inhibition der Signaltransduktion des epidermalen

Wachstumsfaktorrezeptors (EGF-Rezeptor) durch Peptid-Aptamere unv Diss

Universitaumlt Frankfurt aM 2002

[21 ] Fausto N Liver regeneration J Hepatol 2000 3219-31

[22] Michalopoulos GK DeFrances MC Liver regeneration Science 1997

27660-66

[23] Morimitsu Y Hsia CC Kojiro M Tabor E Nodules of less-differentiated

tumor within or adjacent to hepatocellular carcinoma relative expression of

transforming growth factor-alpha and its receptor in the different areas of tumor

Hum Pathol 1995 261126-1132

[24] Nalesnik MA Lee RG Carr BI Transforming growth factor alpha (TGFalpha)

in hepatocellular carcinomas and adjacent hepatic parenchyma Hum Pathol

1998 29228-234

[25] Harada K Shiota G Kawasaki H Transforming growth factor-alpha and

epidermal growth factor receptor in chronic liver disease and hepatocellular

carcinoma Liver 1999 19318-325

Literaturverzeichnis

51

[26] Chung YH Kim JA Song BC Lee GC Koh MS Lee YS et al

Expression of transforming growth factor-alpha mRNA in livers of patients with

chronic viral hepatitis and hepatocellular carcinoma Cancer 2000 89977-982

[27] Bekaii-Saab T Williams N Plass C Calero M Eng C A novel mutation

in the tyrosine kinase domain of ErB2 in hepatocellular carcinoma BMC

Cancer 2006 278-282

[28] Lee G Merlino G Fausto N Development of liver tumors in transforming

growth factor alpha transgenic mice Cancer Res 1992 19 5162-1570

[29] Hufnagl K Parzefall W Marian B Kaumlfer M Bukowska K Schulte-

Hermann R Grasl-Kraupp B Role of transforming growth factor alspha and

prostaglandines in preferential growth of preneopastic rat hepatocytes

Carcinogenesis 2001 8 1247-1256

[30] Carpenter G Cohen S Epidermal growth factor Annu Rev Biochem 1979

193-216

[31] Hanahan D Weinberg R The hallmarks of cancer Cell 2000 100 57-

70

[32] Fedi S Tola E Moeumlnne-Loccoz Y Dowling DN Smith LM Ogara F

Evidence for signalling between the phytopathogenic fungus Pythium ultimum

and Pseudomonas fluorescens F113 P ultimum represses the expression of

genes in P fluorescens F113 resulting in altered ecological fitness Appl

Environ Microbiol 1997 63 4261-4266

[33] Slamon D Clark G Wong S Levin W Ullrich A McGuire W Science

1987 235 177-182

[34] Khalil M Grandis J Shin D Expert Review of Anticancer Therapy 2003 3

367-380

Literaturverzeichnis

52

[ 35] Krejsa C Rogge M Sadee W Protein therapeutics new applications for

pharmacogenetics Nature Reviews Drug Discovery 2006 5 507-521

[36] Barker A Gibson K Grundy W Godfrey A Barlow J Healy M

Woodburn J Ashton S Curry B Scarlett L Henthorn L Richards L

Studies leading to the identification of ZD1839 (IRESSA) an orally active

selective epidermal growth factor receptor tyrosine kinase inhibitor targeted to

the treatment of cancer Bioorg Med Chem Lett 2001 14 1911-1914

[37] Shchemelinin I Sefc L Necas E Protein kinase inhibitors Folia Biol

(Praha) 2006 4 137-148

[38] Wakeling A Guy S Woodburn J Ashton S Curry B Barker A Gibson

K ZD1839 (IRESSA) an orally active inhibitor of epidermal growth factor

signalling with potential for cancer therapy Cancer Res 2002 20 5749-5754

[39] Blackhall F Ranson M Thatcher N Where next for gefitinib in patients with

lung cancer Lancet Oncol 2006 6 499-507

[40] Birnbaum A Ready N Gefitinib therapy for non-small cell lung cancer

Curr Treat Options Oncol 2005 675-81

[41] Schiffer E Housset C Cacheux W Wendum D Desbois-Mouthon C

Rey C Clergue F Poupon R Barbu V Rosmorduc O Gefitinib an EGFR

inhibitor prevents hepatocellular carcinoma development in the rat liver with

cirrhosis Hepatology 2005 41307-14

[42] Brehmer D Greff Z Godl K Blencke S Kurtenbach A Weber M

Muumlller S Klebl B Cotten M Keacuteri G Wissing J Daub H Cellular

Targets of Gefitinib Cancer Res 2005 65 379

[43] Klotz L Hacker HJ Klingmuumlller D Bannasch P Pfeifer U Dombrowski

F Hepatocellular alterations after intraportal transplantation of ovarian tissue in

ovariectomized rats Am J Pathol 2000 1561613-26

Literaturverzeichnis

53

[44] Dombrowski F Klotz L Hacker HJ Li Y Klingmuumlller D Brix K

Herzog V Bannasch P Hyperproliferative hepatocellular alterations after

intraportal transplantation of thyroid follicles Am J Pathol 2000 15699-113

[45] Weibel E Staubli W Gnagi H Hess F Correlated morphometric and

biochemical studies on the liver cell I Morphometric model stereologic

methods and normal morphometric data for rat liver J Cell Biol1969 4268ndash

91

[46] Strumberg D Clark J Awada A Moore M Richly H Hindlisz A Hirte

H Eder J Lenz H Schwartz B Safety pharmacokinetics and preliminary

antitumor activity of sorafenib a review of four phase I trials in patients with

advanced refractory solid tumors Oncologist 2007 4 426-437

[47] Mendelsohn J Baselga J The EGF receptor family as targets for cancer

therapy Oncogene 2000 56 6550-6565

[48] Li B Chang C Yuan M McKenna W Shu H Resistance to small

molecule inhibitors of epidermal growth factor receptor in malignant gliomas

Cancer Res 2003 21 7443ndash7450

[49] Kosaka T Yatabe Y Endoh H Yoshida K Hida T Tsuboi M Tada H

Kuwano H Mitsudomi T Analysis of epidermal growth factor receptor gene

mutation in patients with non-small cell lung cancer and acquired resistance to

gefitinib Clin Cancer Res 2006 19 5764ndash5769

[50] Huether A Hopfner M Sutter A Baradari V Schuppan D Scheruumlbl

H Signaling pathways involved in the inhibition of epidermal growth factor

receptor by erlotinib in hepatocellular cancer World J Gastroenterol 2006

32 5160ndash5167

[51] Giglia J Antonia S Berk L Bruno S Dessureault S Finkelstein

S Systemic therapy for advanced hepatocellular carcinoma past present and

future Cancer Control 2010 1 120ndash129

Literaturverzeichnis

54

[52] Bannasch P Pathogenesis of hepatocellular carcinoma sequential cellular

molecular and metabolic changes Prog Liver Dis 1996 14161ndash97

[53] Beisbarth H Fekl W Pathophysiology of post-aggression metabolism

Zentralbl Chir 1989 1141045-58

[54] Packungsbeilage Iressa (Hersteller AstraZeneca UK Limited Macclesfield

Cheshire SK10 2NA Vereinigtes Koumlnigreich)

[55] Ribback S Sailer V Boumlhning E Guumlnther J Merz J Steinmuumlller F

Evert M Calvisi DC Der Tyrosinkinasehemmer Gefitinib reduziert die

Tumorentstehung im chemischen jedoch in hormonell induzierten

Hepatokarzinogenese-Modellen Z Gastroenterol 2013 5130 (abstract)

[56] Dombowski F Sailer V Inhibition des Epidermal Growth Factor

Rezeptors in chemisch induzierten praumlneoplastischen Leberherden und

hepatozellulaumlren Karzinomen der Ratte 2010

[57] OrsquoDwyer P J Giantonio BJ Levy DE Kauh JS Fitzgerald B Benson

AB Gefitinib in advanced unresectable hepatocellular carcinoma Results from

the Eastern Cooperative Oncology Grouprsquos Study E1203 Journal of Clinical

2006 414

Tabellenanhang

55

7 Tabellenanhang

Tab 7-1 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Hauptgruppen 1-5

HG1 HG2 HG3 HG4 HG5

Tier 1 234 212 70 304 315

Tier 2 216 282 317 249 324

Tier 3 142 221 184 332 226

Tier 4 306 245 304 287 323

Tier 5 302 205 288 293 273

Tier 6 167 210 306 278 193

Tier 7 291 185 332 271 198

Tier 8 189 215 245 249 201

Tier 9 314 65 234 260

Tier 10 199 268 232

Tier 11 252 291 270

Tier 12 229 169

Tier 13 246

MW 23088 23075 23456 26700 25591

SEM 0795 1070 3487 1108 1505

Test nsa ns

b nsc ns

d

Test lt0001e lt0001

f 0001g lt0001

h lt0001i

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabellenanhang

56

Tab 7-2 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Kontrollgruppen

1-5

KG1 KG2 KG3 KG4 KG5

Tier 1 51 51 47 47 47

Tier 2 47 48 44 48 43

Tier 3 53 48 42 43 43

Tier 4 48 51 61 74 47

Tier 5 57 87 47 44 41

Tier 6 54 47 50 46 40

Tier 7 51 68 51 45 47

Tier 8 52 92 56 49 46

Tier 9 63 63 51 44 47

Tier 10 77 77 48 43 48

Tier 11 50

MW 5530 6320 4973 4830 4490

SEM 0281 0541 0160 0293 0091

Test nsa ns

b nsc 0019

d

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Tabellenanhang

57

Tab 7-3 Gewichtsentwicklung der Hauptgruppen 1-5

HG1 HG2 HG3 HG4 HG5

Tier 1 0938 1045 0841 0942 1057

Tier 2 1092 0938 0870 0894 0950

Tier 3 1075 1070 1435 1077 0967

Tier 4 1089 1039 0696 0960 1004

Tier 5 0988 0984 0693 0763 0958

Tier 6 1187 0949 1004 1041 1033

Tier 7 1044 0988 1220 0874 1306

Tier 8 1039 0964 0984 0949 1016

Tier 9 1038 1221 0957 1209

Tier 10 1063 1039 0935 0946

Tier 11 1020 1934 1192 1030

Tier 12 1007 1266 0770

Tier 13 1063 0618

Tier 14 0935

MW 1056 1009 1081 0984 0983

SEM 0009 0004 0033 0010 0012

Test nsa ns

b nsc ns

d

lt0001e 0001

f lt0001g lt0001

h lt0001i

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabellenanhang

58

Tab 7-4 Gewichtsentwicklung der Kontrollgruppen 1-5

KG1 KG2 KG3 KG4 KG5

Tier 1 1308 1311 2255 1836 1717

Tier 2 1397 1269 1408 1872 1672

Tier 3 1332 1318 1471 1134 1598

Tier 4 1285 1225 1642 1206 1621

Tier 5 1331 1189 1828 1512 1896

Tier 6 1341 1203 1946 1339 1746

Tier 7 1361 0981 1788 1326 1589

Tier 8 1290 1105 1806 1411 1856

Tier 9 1109 1090 1560 1380 1389

Tier 10 1128 1094 1526 1432 1406

Tier 11 1537

MW 1288 1179 1706 1445 1649

SEM 0010 0011 0023 0024 0017

Test 0029a 0025

b 0043c ns

d

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Tabellenanhang

59

Tab 6-5Nebenwirkungen von Gefitinib [47]

Nebenwirkungen nach Systemorganklassen und Haumlufigkeit Stoffwechsel- und Ernaumlhrungsstoumlrungen Sehr haumlufig Anorexie leicht oder

mittelschwer (CTC-Grad 1 oder 2)

Augenerkrankungen Haumlufig Konjunktivitis Blepharitis und

trockene Augen hauptsaumlchlich

leicht (CTC-Grad 1) Gelegentlich Hornhauterosion reversibel und

manchmal verbunden mit

anormalem Wimpernwachstum Keratitis (012 )

Gefaumlszligerkrankungen Haumlufig Haumlmorrhagie wie Nasenbluten

und Haumlmaturie Erkrankungen der Atemwege des Brustraums und Mediastinums

Haumlufig Interstitielle Lungenerkrankung (13 ) oft schwer (CTC-Grad 3-4) uumlber Todesfaumllle wurde

berichtet Erkrankungen des Gastrointestinaltrakts Sehr haumlufig Durchfall hauptsaumlchlich leicht

oder mittelschwer (CTC-Grad 1

oder 2)

Erbrechen hauptsaumlchlich leicht

oder mittelschwer (CTC-Grad 1

oder 2)

Uumlbelkeit hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Stomatitis hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Haumlufig Dehydratation als Folge von

Durchfall Uumlbelkeit Erbrechen

oder Appetitlosigkeit

Mundtrockenheit hauptsaumlchlich

leicht (CTC-Grad 1)

Gelegentlich Pankreatitis gastrointestinale Perforation

Leber- und Gallenerkrankungen Sehr haumlufig Erhoumlhungen der

Alaninaminotransferase

hauptsaumlchlich leicht bis

mittelschwer Haumlufig Erhoumlhungen der

Aspartataminotransferase

hauptsaumlchlich leicht bis

mittelschwer Erhoumlhungen des

Gesamtbilirubins hauptsaumlchlich

leicht bis mittelschwer

Gelegentlich Hepatitis

Tabellenanhang

60

Erkrankungen der Haut und des Unterhautzellgewebes

Sehr haumlufig Hautreaktionen hauptsaumlchlich

leicht bis mittelschwer (CTC-Grad 1 oder 2) pustuloumlser Ausschlag manchmal juckend mit trockener Haut einschlieszliglich Hautfissuren erythematoumls

Haumlufig Nagelstoumlrungen Alopezie

Gelegentlich Allergische Reaktionen unter

anderem Angiooumldem und

Urtikaria Selten Bulloumlse Reaktionen

einschlieszliglich toxisch epidermaler Nekrolyse Stevens-Johnson-Syndrom und Erythema multiforme Kutane Vaskulitis

Erkrankungen der Nieren und Harnwege Haumlufig Asymptomatische Erhoumlhung der Kreatininwerte im Blut Proteinurie Zystitis

Selten Haumlmorrhagische Zystitis Allgemeine Erkrankungen und Beschwerden am Verabreichungsort

Sehr haumlufig Asthenie hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Haumlufig Pyrexie Die Haumlufigkeit von UAWs die mit abnormalen Aumlnderungen eines Laborwerts

zusammenhaumlngen wurde auf Basis der Patienten ermittelt bei denen sich der

entsprechende Laborwert mindestens um 2 oder mehr CTC-Grade (bezogen auf den

basalen Laborwert) geaumlndert hat

Dieses Ereignis kann zusammen mit anderen Formen von

Dehydratisierungserscheinungen auftreten (hauptsaumlchlich Hautreaktionen) die bei

IRESSA beobachtet wurden

Die Gesamthaumlufigkeit der unerwuumlnschten Ereignisse mit allergischen Reaktionen

betrug nach der zusammengefassten Analyse der ISEL- INTEREST- und

IPASS-Studien 15 (36 Patienten) Vierzehn der 36 Patienten wurden aus der

gemeldeten Haumlufigkeit ausgeschlossen da es in den Meldungen Hinweise auf

eine nicht-allergische Aumltiologie gab oder darauf dass die allergische Reaktion

die Folge einer Therapie mit einem anderen Arzneimittel war

Dies schlieszligt einzelne Berichte von Leberversagen ein das in einigen Faumlllen

toumldlich verlief

Abkuumlrzungsverzeichnis

61

8 Abkuumlrzungsverzeichnis

microl Mikroliter

Abb Abbildung

ABC avidin-biotin-complex

AKT aktivierte Protein Kinase B

ATP Adenosintriphosphat

BCLC Bacelona Liver Cancer Clinic

BrdU Bromodesoxyuridin

bzw beziehungsweise

CCF clear cell foci

CIS China integrated score

cm Zentimeter

d der

DAB 33-Diaminobenzidin

dh das heiszligt

DNA Desoxyribonucleic acid

EGF Epidermal Growth Factor

EGF-R EGF-Rezeptor

Fa Firma

FAH foci of altered hepatocytes

g Gramm

GSF glycogen storing foci

h Stunde

HCA Hepatozellulaumlres Adenom

HCC Hepatozellulaumlres Karzinom

HE Haumlmatoxylin- Eosin- Faumlrbung

HG Hauptgruppe

HPLC high performance liquid chromatographie

IGF-1R Insulin-Like Growth Factor Receptor 1

GLUT Glukosetransporter

JAK Januskinase

kg Kilogramm

Abkuumlrzungsverzeichnis

62

KG Kontrollgruppe

MAPK mitogen activated protein kinase

mg Milligramm

ml Milliliter

mm Millimeter

mTOR mechanistic Target of Rapamycin

MW Mittelwert

NaCl Natriumchlorid

NaHCO3 Natriumhydrogencarbonat

NNM N- Nitrosomorpholin

ns nicht signifikant

PAS Periodic acid-Schiff reaction

PDGF-R-β Platet Derived Growth Factor-Rezeptor-β

PEI Perkutane Ethanol- Instillation

PI3K Phosphoinositide 3- Kinase

PST Performance- Status

RAF-Kinase Ras-activated factor-Kinase

Ras Rat sarcoma

RFA Radiofrequenzablation

RNA Ribunuclied acid

SEM Standard error of the mean

STAT Signal Transducers and Activators of Transcription

TACE transarterielle Chemoembolisation

TGF-α Transforming Growth Factor alpha

TRIS Tris(hydroxymethyl)-aminomethan

ua unter anderem

UAW Unerwuumlnschte Arzneimittelwirkung

VEGF-R Vascular Endothelial Growth factor-Rezeptor

vgl vergleiche

zB zum Beispiel

Danksagung

63

9 Danksagung

Besonderer Dank gilt Herrn Professor Dr med F Dombrowski fuumlr die Uumlberlassung

des Themas und die Moumlglichkeit diese Arbeit an seinem Institut durchzufuumlhren Mit

seiner Unterstuumltzung war es moumlglich ein Gerhard- Domagk- Stipendium der Ernst-

Moritz- Arndt- Universitaumlt zu erhalten An dieser Stelle moumlchte ich mich auch

rechtherzlich bei der Stipendienvergabekommission bedanken Meinen Doktoranden-

Kollegen moumlchte ich fuumlr die Bereitschaft danken jederzeit bei der Versorgung der

Ratten und Mithilfe bei den experimentellen Versuchen zur Verfuumlgung zu stehen Der

Tierpflegerin Frau Zimak sowie den medizinisch-technischen Assistenten des Instituts

danke ich fuumlr die Versorgung der Tiere und die Anfertigung der histologischen und

immunhistochemischen Schnitte Nicht zuletzt danke ich Frau Dr F Steinmuumlller und

Frau Dr S Ribback fuumlr die Betreuung und kritische Auseinandersetzung mit meiner

Doktorarbeit

Page 27: Die Inhibition von TGF-a bei der Hepatokarzinogenese nach ... · RFA und transarterielle (Chemo-)Embolisation= TAE/ TACE) zur Verfügung. Da die Diagnose jedoch häufig erst in einem

Ergebnisse

27

Tabelle 2 Gewichtsentwicklung der Hauptgruppen 1-5

HG1 (n=8) HG2 (n=12) HG3 (n=11) HG4 (n=13) HG5 (n=14)

MW 1056 1009 1081 0984 0983

SEM 0009 0004 0033 0010 0012

Test nsa ns

b ns

c ns

d

lt 0001e 0001

f lt 0001

g lt 0001

h lt 0001

i

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM Standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (plt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabelle 3 Gewichtsentwicklung der Kontrollgruppen 1-5

KG1 (n=10) KG2 (n=10) KG3 (n=11) KG4 (n=10) KG5 (n=10)

MW 1288 1179 1706 1445 1649

SEM 0010 0011 0023 0024 0017

Test 0029a 0025

b 0043

c ns

d

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM Standard error of the mean ns nicht signifikant KG Kontrollgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (plt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Ergebnisse

28

Startpunkte Gefitinibgabe

Abbildung 5 Gewichtsentwicklung der Hauptgruppen

In den Hauptgruppen verzeichneten wir eine voruumlbergehende Gewichtsabnahme nach der

Transplantation Nach Erholung konnten wir eine leichte Gewichtszunahme beobachten

Startpunkte Gefitinibgabe

Abbildung 6 Gewichtsentwicklung der Kontrollgruppen

In den Kontrollgruppen konnten wir eine stete Gewichtszunahme verzeichnen (ca das 15-fache vom

Startgewicht)

Ergebnisse

29

32 Blutglukosedaten

Nach erfolgreicher Streptozotocingabe stiegen die Blutglukosewerte aller

Hauptgruppentiere auf Werte uumlber 167 mmolL bzw 300mgL In allen Gruppen lagen

die Durchschnittswerte post transplantationem zwischen 160 mmolL und 276mmolL

waumlhrend des gesamten Versuches Am Toumltungstag lag der Blutzucker durchschnittlich

bei 243mmolL Der nach der Transplantation nachgewiesene Blutglukoseabfall war in

allen Hauptgruppen zu verzeichnen (im Durchschnitt 123) Im Verlauf stiegen die

Werte konsekutiv wieder an Signifikante Unterschiede gab es nicht Verglichen mit den

normoglykaumlmen Kontrollgruppen war ein signifikanter Unterschied zu den

Hauptgruppentieren auf Grund der diabetischen Stoffwechsellage zu ermitteln (Tab 4

Abb 7)

In den Kontrollgruppen lag der Durchschnittswert aller Blutglukosewerte bei

54mmolL (plusmn 09mmolL) Blutzuckerschwankungen als Folge der Gefitinibgabe

konnten nicht nachgewiesen werden Ein signifikanter Unterschied ergab sich zwischen

den Kontrollgruppen 3 (6 Monate) welche einen Blutzuckerwert um 497mmoll hatten

und 5 (6 Monate 3 Monate Gefitinib) welchen einen Blutzuckerwert um 449mmoll

hatten (Tab 5 Abb 8)

Tabelle 4 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Hauptgruppen 1-5

HG1 (n=8) HG2 (n=12) HG3 (n=11) HG4 (n=13) HG5 (n=14)

MW 23088 23075 23456 26700 25591

SEM 0795 1070 3487 1108 1505

Test nsa ns

b ns

c ns

d

Test lt0001e lt0001

f 0001

g lt0001

h lt0001

i

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM Standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

Ergebnisse

30

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabelle 5 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Kontrollgruppen 1-5

KG1 (n=10) KG2 (n=10) KG3 (n=11) KG4 (n=10) KG5(n=10)

MW 5530 6320 4973 4830 4490

SEM 0281 0541 0160 0293 0091

Test nsa ns

b ns

c 0019

d

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM Standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Ergebnisse

31

Startpunkte Gefitinibgabe

Abbildung 7 Blutglukoseentwicklung der Hauptgruppen

Post transplantationem kam es in allen Gruppen zu einem Blutglukoseabfall Im Verlauf stiegen die

Werte konsekutiv wieder an

Startpunkte Gefitinibgabe

Abbildung 8 Blutglukoseentwicklung der Kontrollgruppen

Die Blutglukosewerte der nicht transplantierten Tiere lagen im Durchschnitt bei 54mmolL (plusmn

09mmolL) Blutzuckerschwankungen als Folge der Gefitinibgabe konnten nicht nachgewiesen werden

Ergebnisse

32

33 Praumlneoplastische Leberherde

Nach erfolgreicher Transplantation der Pankreasinseln entstanden bei allen

Hauptgruppen im Abstromgebiet der Inseln klarzellige Veraumlnderungen der Hepatozyten

in den Azinuszonen 1 und 2 (s Abb 9) Diese Foci of alterated hepatocytes zeigten wie

in den vorangegangenen Experimenten eine vermehrte Glykogenspeicherung welche

mit Hilfe der PAS- Reaktion verdeutlicht werden kann (s Abb 10) Des weiteren fand

sich in den Glykogenspeicherherden eine Uumlberexpression des EGF-R und von TGFα im

Vergleich zum extrafokalen Lebergewebe (Abb 13 und 14)

34 Proliferationsaktivitaumlt

Die Proliferationsaktivitaumlt der einzelnen Gruppen wurde anhand des BrdU-Labeling-

Index bestimmt Ein Vergleich der Indices erfolgte intra- und interindividuell (Tabellen

6 bis 8) Die Proliferation betrug im Normalgewebe der Hauptgruppe 1 (3 Wochen) im

Durchschnitt 35 plusmn 0764 In der Hauptgruppe 2 (3 Wochen 2 Wochen Gefitinib) war

sie deutlich geringer und lag bei 125 plusmn 0256

Die Proliferationsaktivitaumlt in den praumlneoplastischen Herden wurde nach 2 Wochen

Gefitinibgabe halbiert (HG 1 vs HG2 107 plusmn 0996 vs 57 plusmn 049) Im

intraindividuellen Vergleich der Hauptgruppe 2 war die Proliferationsaktivitaumlt der

Herde im Vergleich zum Normalgewebe um etwa das 3-fache erhoumlht (Herde vs

Normalgewebe 574 plusmn 049 vs 125 plusmn 026)

Im Normalgewebe der Hauptgruppen 3-5 (vgl Tab7 6 Monate 6 Monate 2 Wochen

Gefitinib 6 Monate 3 Monate Gefitinib) war die Proliferation im Mittel jeweils

geringer als in den Herden (12 plusmn 0075 06 plusmn 0031 und 07 plusmn 0036 vs 61 plusmn

0437 23 plusmn 0131 und 35 plusmn 0223) Dieser Unterschied war in allen drei Gruppen

signifikant Des Weiteren ergab sich ein signifikanter Unterschied zwischen den

Hauptgruppen 3 und 4 Die Proliferationsaktivitaumlt war in der HG 4 (also nach 2-

woumlchiger Gefitinibgabe im Vergleich zur HG 3 (ohne Gefitinibgabe) sowohl im Herd-

als auch im Normalgewebe etwa halbiert (Normalgewebe HG 3 vs HG 4 12 plusmn 0075

vs 06 plusmn 0031 Herdgewebe HG 3 vs HG 4 61 plusmn0437 vs 23 plusmn 0131)

Ergebnisse

33

Bei den Kontrollgruppen 1-4 zeigten sich im Vergleich zum Normalgewebe der

Hauptgruppen erhoumlhte Proliferationsaktivitaumlten im Lebergewebe in den Gruppen 1

(44 plusmn 0595 3 Wochen) und 2 (29 plusmn 0441 3 Wochen 2 Wochen Gefitinib) Diese

waren bei den 6- Monats- Kontrolltieren geringer (KG 345 15 plusmn 0097 06 plusmn

016 09 plusmn 006) Verglichen mit dem Normalgewebe der Hauptgruppen waren die

Proliferationsaktivitaumlten der Kontrolltiere bis auf KG 4 (6 Monate) erhoumlht

Tabelle 6 BrdU-Labeling-Index der Hauptgruppen 1-2

HG1 HG2

Normalgewebe Herde Normalgewebe Herde

Tier 1 35 165 255 604

Tier 2 775 856 065 429

Tier 3 085 771 155 839

Tier 4 18 1004 025 422

MW 3475 10703 1250 5735

SEM 0764 0996 0256 0490

Test(a) 0030 0011

Test(b) nsa ns

b

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

Test(a)

Vergleich zwischen Normalgewebe und Herde der jeweiligen Hauptgruppe

Test(b)

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2 (Normalgewebe)

b Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2 (Herde)

Ergebnisse

34

Tabelle 7 BrdU-Labeling-Index der Hauptgruppen 3-5

HG3 HG4 HG5

Normalgewebe Herde Normalgewebe Herde Normalgewebe Herde

Tier 1 07 293 055 168 06 442

Tier 2 135 83 04 14 08 335

Tier 3 09 478 08 288 065 315

Tier 4 165 683 045 333 1 126

Tier 5 125 748 055 264 045 515

Tier 6 085 169 095 394

MW 1170 6064 0600 2270 0742 3545

SE 0075 0437 0031 0131 0036 0223

Test(a) 0004 0004 0006

Test(b) 0023a 0015

b ns

c ns

d ns

e ns

f

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

Test(a)

Vergleich zwischen Normalgewebe und Herde der jeweiligen Hauptgruppe

Test(b)

a Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4 (Normalgewebe)

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4 (Herde)

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5 (Normalgewebe)

d Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5 (Herde)

e Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5 (Normalgewebe)

f Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5 (Herde)

Ergebnisse

35

Tabelle 8 BrdU-Labeling-Index der Kontrollgruppen 1-5

KG 1 KG 2 KG 3 KG 4 KG 5

Tier 1 71 165 114 054 069

Tier 2 285 38 216 073 079

Tier 3 26 5 186 087 116

Tier 4 815 13 117 049 059

Tier 5 15 113 034 128

MW 4440 2938 1492 0594 0902

SEM 0595 0441 0097 0160 0060

Test(a) ns a 0011

b ns

c ns

d

Test(b) 0044 ns 0008 0003 0004

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

Test(a)

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Test(b)

Vergleich zwischen den jeweiligen Haupt- und Kontrollgruppen

Ergebnisse

36

35 Abbildungen

Abb 9 Immunhistochemische Darstellung von Insulin in den transplantierten

Pankreasinseln

Vitale angewachsene Pankreasinseln in einem Pfortaderast eines Portaltraktes nach intraportaler

Transplantation und umgebene klarzellige Veraumlnderungen der Hepatozyten im Abstromgebiet Mit dem

Antikoumlrper gegen Insulin lassen sich szlig-Zellen der transplantierten Inseln nachweisen deren Zytoplasma

spezifisch angefaumlrbt wird (Laumlnge der unteren Bildkante A761 microm B 435microm)

A

B

Ergebnisse

37

Abb 10 Glykogenspeicherherd (6 Mon nach Transplantation) in der PAS-

Reaktion

Leberherd 6 Monate nach Transplantation mit typischen Lebergewebsveraumlnderungen (in der unteren

Abbildung vergroumlszligert) Praumlneoplastische hepatozellulaumlre Laumlsionen sogenannte foci of altered

hepatocytes (FAH) mit vermehrter Glykogenspeicherung im Vergleich zum umgebenen Lebergewebe

dargestellt in der PAS- Reaktion (Laumlnge der unteren Bildkante A1740microm B 870microm)

B

A

Ergebnisse

38

Abb 11 Glykogenspeicherherde in der PAS-Reaktion

Man erkennt in der PAS-Reaktion eine kraumlftige Violettfaumlrbung der Herde gegenuumlber dem Normalgewebe

Die Transplantation von Pankreasinseln fuumlhrte bei den diabetischen Tieren zu glykogenspeichernden

Herden im Abstromgebiet der Transplantate und auch bei Ratten die Gefitinib erhielten Die

Abbildungen zeigen die Herde in verschiedenen Vergroumlszligerungen der Hauptgruppe 5 (6 Monate 3

Monate Gefitinib) (Laumlnge der unteren Bildkante A E870microm B F 435microm CD 217microm)

B A

F E

C D

Ergebnisse

39

Abbildung 13 Immunhistochemische Darstellung von TGF-α

Beispiel der immunhistochemischen Darstellung von TGF-α in einem hellzelligen Leberherd (6 Monate

nach Transplantation ohne Gefitinibgabe) Man sieht eine maumlszligige Braunfaumlrbung des Zytoplasmas und

der Zellmembran der Hepatozyten der Leberherde im Vergleich zum umgebenden Normalgewebe

entsprechend einer Uumlberexpression von TGFα innerhalb des Leberherdes

(Laumlnge der unteren Bildkante A1740microm B 870microm)

B

A

Ergebnisse

40

Abbildung 14 Immunhistochemische Darstellung von EGF-R

Beispiel einer immunhistochemischen Darstellung des EGF-R in einem hellzelligen Leberherd(6 Monate

nach Transplantation ohne Gefitinibgabe) Im Vergleich zum Normalgewebe findet man eine etwas

kraumlftigere membranstaumlndige Braunfaumlrbung der Hepatozyten im Herdgewebe entsprechend einer leichten

Uumlberexpression des EGFR in den Leberherden (Laumlnge der unteren Bildkante A1740microm B 870microm)

A

B

Ergebnisse

41

Abbildung 15 Immunhistochemische Darstellung BrdU-markierter Hepatozyten

Dunkelbraun gefaumlrbte Zellkerne markieren Hepatozyten die sich im Proliferationszyklus befinden Das

umliegende Normalgewebe zeigt im Vergleich zum Herdgewebe eine deutlich geringere

Proliferationsaktivitaumlt BrdU wurde mittels einer osmotischen Minipumpe uumlber 7 Tage kontinuierlich

verabreicht (6 Monate nach Transplantation ohne Gefitinibgabe)

(Laumlnge der unteren Bildkante 870microm)

A

Diskussion

42

4 Diskussion

41 Die Transplantate und deren Effekte auf das benachbarte Leberparenchym

Voraussetzung fuumlr das Experiment waren vitale Pankreasinseltransplantate in den

kleinen Pfortaderaumlsten der Leber welche zu allen Toumltungszeitpunkten in den

Hauptgruppen nachgewiesen werden konnten (siehe Abb 3) Zahlreiche Herde

veraumlnderter Hepatozyten haben sich im Abstromgebiet der Transplantate ausgebildet

Mit Hilfe der PAS-Reaktion konnte die Glykogenspeicherung der vergroumlszligerten

Hepatozyten innerhalb des Leberazinus deutlich gemacht werden Diese klarzelligen

Herde (clear cell foci CCF) werden bei der Ratte zu den Praumlneoplasien gezaumlhlt [50]

Ursaumlchlich fuumlr die Glykogenose ist eine reduzierte Glykogenolyseaktivitaumlt der

Hepatozyten und eine gesteigerte Glykogensynthese (verminderte Aktivitaumlt des

glykogenolytischen Enzyms Glukose- 6- Phosphatase) Insulin-vermittelte Signalwege

wie AKT mTOR und Ras Raf1 sowie Enzyme der Glykolyse der de-novo-

Fettsaumluresynthese der β- Oxidation und der Cholesterinbiosynthese sind in den CCF

hochreguliert verglichen mit dem Normalgewebe Ebenfalls findet sich eine erhoumlhte

Proliferationsaktivitaumlt [9] und eine gleichzeitige Uumlberexpression von EGF-R und TGF-α

in praumlneoplastischen Herden wie es auch in diesem Experiment bei den unbehandelten

Tieren nachweisbar ist

42 Blutglukose und Gewichtsentwicklung der Tiere

In allen Hauptgruppen konnte nach der Transplantation eine Gewichtsreduktion

nachgewiesen werden Diese beruht meist auf einer voruumlbergehenden Einstellung der

Nahrungsaufnahme sowie dem auch beim Menschen bekannten

Postaggressionsstoffwechsel nach Operationen [53]

Die Entwicklung von Blutglukose und Gewicht der Haupt- und Kontrollgruppen

entsprach in der Gesamtheit unseren Erwartungen In den Hauptgruppen konnten wir

dauerhaft hohe Blutzuckerwerte und groumlszligtenteils konstante Gewichtsverlaumlufe

verzeichnen Die Kontrolltiere waren zu jeder Zeit normoglykaumlmisch und nahmen

kontinuierlich an Gewicht zu Ein Einfluss des Medikamentes Gefitinib bezogen auf

die Blutglukose- und Gewichtsdaten konnte bei den transplantierten Versuchstieren

Diskussion

43

nicht festgestellt werden Hier zeigte sich im Vergleich der einzelnen Hauptgruppen

untereinander kein signifikanter Unterschied Die geringe Gewichtszunahme ist wie

auch schon in einigen Vorarbeiten beschrieben den Nebenwirkungen des Diabetes

zuzuschreiben [13] Zudem kam es bei den diabetischen Tieren zu Katarakten

Polydipsie Polyurie und Diarrhoen

Ein Einfluss des Gefitinibs auf die Gewichtsentwicklung der nicht-transplantieren Tiere

konnte jedoch ermittelt werden Es zeigten sich signifikante Unterschiede zwischen den

behandelten (Kontrollgruppe 4 6 Monate 2 Wochen Gefitinib) und den nicht-

behandelten Tieren (Kontrollgruppe 3 6 Monate) Gefitinib fuumlhrte dazu dass die Tiere

anfangs weniger zunahmen dann nach 3 Wochen aber kontinuierlich an Gewicht

zunahmen moumlglicherweise laumlsst sich dies durch Gewoumlhnungseffekte erklaumlren

Die Kontrollgruppe 5 welche sechs Monate lebte und drei Monate vor

Toumltungszeitpunkt Gefitinib erhielt zeigte jedoch im Vergleich zu der unbehandelten

Kontrollgruppe 3 (6 Monate) keinen signifikanten Gewichtsunterschied Dies kann die

Folge einer Toleranzentwicklung gegenuumlber der Applikation sein oder dass mit

zunehmender Dauer der Verabreichung des Medikamentes die Nebenwirkungen von

den Tieren besser toleriert werden konnten Zu den bekannten Nebenwirkungen von

Gefitinib gehoumlren Diarrhoen Augenentzuumlndungen und Hautausschlaumlge (vergleiche

Tab 6-5) [54] Ein Einfluss des Medikamentes auf den Blutglukosespiegel der

Kontrolltiere konnte nicht festgestellt werden

43 Proliferationsindex

Ziel dieser Arbeit war die Inhibition von EGF-R ein Transmembranrezeptor der eine

wichtige Rolle in der Hepatokarzinogenese spielt [28 29] Dieser

Wachstumsfaktorrezeptor wird auch auf der Zelloberflaumlche hepatozellulaumlrer Karzinome

vermehrt exprimiert [46 47]

Nun konnte in meinen Experimenten durch die Blockade der intrazellulaumlren

Tyrosinkinase mittels Gefitinib eine Reduktion der Proliferationsrate der

praumlneoplastischen Leberherde erzielt werden sodass eine Beeinflussung der Initiation

der Hepatokarzinogenese anzunehmen ist Gefitinib hemmt die Proliferation dieser

Glykogenspeicherherde im Kurzzeitversuch uumlber 2 Wochen bei den 3 Wochen- und 6-

Monatstieren mit einer Dosis von 20mgkgKG

Diskussion

44

Im Gegensatz dazu kam es zu keiner Beeinflussung der Proliferation bei den

Mittellangzeitversuchen von 6 Monaten uumlber eine laumlngere Applikationsdauer (3

Monate) mit einer reduzierten Dosis (10mgkgKG) Somit bleibt anscheinend die

Karzinogenese bereits laumlnger bestehender womoumlglich schon promovierter Herde durch

eine EGF-R-Blockade unbeeinflusst Dies liegt moumlglicherweise an dem Startpunkt der

Behandlung da die Therapie mit Gefitinib erst nach 3 Monaten begonnen wurde und

der Einfluss auf die sehr fruumlhe Hepatokarzinogenese somit verringert ist

Auch andere Modelle wie die intrahepatische Ovar- und

Schilddruumlsenfollikeltransplantation sowie chemische Hepatokarzinogenesemodelle (N-

Nitrosomorpholin) zeigten aumlhnliche Ergebnisse sowohl in Kurz- (3 Wochen - 6 Monate)

als auch in den Langzeitexperimenten (12-24 Monate) im Hinblick auf die Proliferation

Nach 2-woumlchiger Hochdosis-Gefitinibgabe lieszligen sich verminderte

Proliferationsaktivitaumlten in den praumlneoplastischen Leberherden nachweisen Im

Ovartransplantationsmodell Modellen entstanden sogar weiterhin hepatozellulaumlre

Adenome und Karzinome sodass anzunehmen ist dass Gefitinib kaum einen Einfluss

auf die Promotion und Progression in der hormonellen Hepatokarzinogenese hat Weder

die Anzahl noch das Auftreten der Tumoren wurde durch die Gefitinibdauergabe

(10mg) beeinflusst [55] Im N-Nitrosomorpholinmodell hingegen konnte das Auftreten

von hepatozellulaumlren Adenomen und Karzinomen durch die Gefitinibgabe reduziert

werden sodass im chemischen Hepatokarzinogenesemodell die Aktivierung des EGF-R

womoumlglich eine groumlszligere Rolle spielt als im hormonellen [56]

Eine moumlgliche Erklaumlrung kann die Resistenzentwicklung gegenuumlber

Tyrosinkinaseinhibitoren sein welche sowohl in vitro als auch klinisch bei der

Behandlung mit diesen Medikamenten beobachtet wird [49 50] Auszligerdem ist es

moumlglich dass die verabreichte Dosis von 10mgkgKG Gefitinib nicht zu einer

vollstaumlndigen Blockade der Tyrosinkinase gefuumlhrt hat Womoumlglich kam es uumlber

alternative Wege wie beispielsweise der Aktivierung des IGF-1R (insulin-like-growth-

factor-receptor 1) zu einer Aufrechterhaltung des MAPK-Pfades und damit zum

Uumlberleben und Wachstum der Praumlneoplasien [50 51] Zellkulturexperimente konnten

diese Resistenzentwicklung und eine Transaktivierung des EGF-R belegen [50]

Diese Hypothese wird auch durch eine klinische Studie aus dem Jahr 2006 untermauert

[57] Hier wurde die Wirksamkeit von Gefitinib bei fortgeschrittenem inoperablen

HCCacutes an 31 Patienten untersucht Das Ergebnis war jedoch mit einem Ansprechen von

nur ca 3 ernuumlchternd sodass die Studie nicht fortgefuumlhrt wurde Allerdings findet

Diskussion

45

Gefitinib (IressaTM) neben Erlotinib (TarcevaTM) ua im Rahmen klinischer Studien

in der Therapie des Bronchialkarzinoms Anwendung

Zusammenfassung

46

5 Zusammenfassung

Die therapeutischen Moumlglichkeiten sind fuumlr das hepatozellulaumlre Karzinom bis heute sehr

begrenzt Tierexperimentelle Hepatokarzinogenesemodelle dienen dem besseren

Verstaumlndnis diverser pathophysiologischer metabolischer und molekulaer Prozesse

und zeigen neue gezielte antitumorigene Therapieansaumltze auf

Ein langjaumlhrig etabliertes Modell ist die hormoninduzierte Hepatokarzinogenese durch

Pankreasinseltransplantation Auch andere Modelle wie die intrahepatische Ovar- und

Schilddruumlsenfollikeltransplantation sowie chemische Hepatokarzinogenesemodelle (N-

Nitrosomorpholin) haben sich etabliert und wurden in parallelen Experimenten zu

meinem durchgefuumlhrt In allen Modellen entstanden Praumlneoplasien bzw

hyperproliferative Leberherde in der nichtzirrhotischen Rattenleber welche sich (auszliger

nach Schilddruumlsenfollikeltransplantation) zu hepatozellulaumlren Adenomen und spaumlter

auch Karzinomen weiterentwickelten

In dieser Studie wurden die Versuchstiere (Ratten) in 5 Haupt- und 5 Kontrollgruppen

unterteilt wobei die kuumlrzeste Beobachtungszeit bei 3 Wochen und die laumlngste bei 6

Monaten lag Die Dauer der Gefitinibapplikation wurde ebenfalls unterteilt in 2 Wochen

und 3 Monate Messparameter in diesem Experiment stellten Blutzucker Gewicht und

die Proliferationsaktivitaumlt der Herde dar Das Lebergewebe wurde histologisch

morphometrisch und immunhistochemisch untersucht

In der vorliegenden Arbeit wurde versucht die insulininduzierte Hepatokarzinogenese

mittels Gefitinib zu hemmen Dieses blockiert spezifisch die Tyrosinkinase des EGF-R

sodass es zu einer Unterbrechung der Signalkaskade kommt

In meiner Arbeit fand sich im Kurzzeitversuch eine deutlich geringere

Proliferationsaktivitaumlt innerhalb der Glykogenspeicherherde behandelter Tiere im

Vergleich zu nicht behandelten Tieren

Dies untermauert die Annahme dass TGF-α und der EGF-R eine wichtige Rolle in der

Entstehung praumlneoplastischer Herde und in der Hepatokarzinogenese spielen

In diesem Experiment konnte somit gezeigt werden dass Gefitinib einen Einfluss auf

die Initiation der Tumorgenese im Inseltransplantationsmodell der Ratten hat

Die Langzeitexperimente zeigten jedoch dass es zu keiner Beeinflussung der Promotion

und Progression der Hepatokarzinogenese kam Anzunehmen ist dass die EGF-R-

Zusammenfassung

47

Aktivierung nur einen Teil der aktivierten Signalkaskaden in der hormonell induzierten

Karzinogenese der Leber ausmacht

Literaturverzeichnis

48

6 Literaturverzeichnis

[1] Jemal A Bray F Center MM Ferlay J Ward E Forman D Global

Cancer Statistics CA- Cancer J Clin 2011 6169ndash90

[2] Gomaa AI Khan SA Toledano M B Waked I Taylor- Robinson S D

Hepatocellular carcinoma epidemiology risk factors and pathogenesis World J

Gastroenterol 2008 14 4300-4308

[3] Marrero J Kudo M Bronowicki J-P The Challenge of Prognosis and

Staging for Hepatocellular Carcinoma Oncologist 2010 15 23-33

[4] Llovet JM Bru C Bruix J Prognosis of hepatocellular carcinoma the

BCLC staging classification Semin Liver Dis 1999 19 329ndash38

[5] Llovet JM Ricci S Mazzaferro V Hilgard P Gane E Blanc JF de

oliveira AC Santoro A Raoul JL Forner A Schwartz M Porta C

Zeuzem S Bolondi L Greten TF Galle PR Seitz JF Borbath I

Haumlussinger D Giannaris T Shan M Moscovici M Voliotis D Bruix J

Sorafenib in advanced hepatocellular carcinoma N Engl J Med 2008 359 378-

90

[6] Wilhelm S Adnane L Newell P Villanueva A Llovet JM Lynch M

Preclinical overview of sorafenib a multikinase inhibitor that targets both Raf

and VEGF and PDGF receptor tyrosine kinase signaling Mol Cancer Ther 2008

73129-3140

[7] Bannasch P Preneoplastic lesions as end points in carcinogenicity testing II

Preneoplasia in various non- hepatic tissues Carcinogenesis 1986 7 849-852

[8] Aleem E Nehrbass D Klimek F Mayer D Bannasch P Upregulation

of the insulin receptor and type I insulin-like growth factor receptor are early

events in hepatocarcinogenesis Toxicol Pathol 2011 39524-43

Literaturverzeichnis

49

[9] Dombrowski F Mathieu C Evert M Hepatocellular Neoplasms Induced by

Low-NumberPancreatic Islet Transplants in Autoimmune Diabetic BBPfd Rats

Cancer Res 2006 1833-1843

[10] Ribback S Calvisi DF Cigliano A Sailer V Peters M Rausch J

Heidecke CD Birth M Dombrowski F Molecular and metabolic changes in

human liver clear cell foci resemble the alterations occurring in rat

hepatocarcinogenesis J Hepatol 2013 581147-56

[11] Morath C Schwenger J Schmidt J Zeier M Kombinierte Niere- Pankreas-

Transplantation Nephrologe 2007 2356ndash363

[12] Griffith RC Scharp D Hartmann B Ballinger W Lacy P A Morphologic

Study of Intrahepatic Portal-vein Islets Isografts Diabetes 1977 26 201-14

[13] Dombrowski F Lehringer-Polzin M Pfeifer U Hyperproliferative Liver

Acini after Intraportal Islet Transplantation in Streptozotocin-Induced Diabetic

Rats Laboratory Invest 1994 71 688-699

[14] Dombrowski F Bannasch P Pfeifer U Hepatocellular Neoplasms Induced

by Low- Number Pancreatic Islet Transplants in Streptozotocin Diabetic Rats

Am J Pathol 1997 150 1071-1087

[15] Dombrowski F Klingmuumlller D Pfeifer U Insulinomas Derived from

Hyperplastic Intra-Hepatic Islet Transplants Am J Pathol 1998 152 1025-

1038

[16] Dombrowski F Peifer U Hyperprolferative State of Liver Acini and

Pancreatic Islets after Intraportal Transplantation of Small Mass of Islets of

Langerhans in Streptozotocin induced Diabetic Rats Exp Clin Endocrinol 1995

103 112-117

Literaturverzeichnis

50

[17] De Paepe M Keymeulen B Pipeleers D Kloumlppel G Proliferation and

Hypertrophy of Liver Cells Surrounding Islet Grafts in Diabetic Recipient Rats

Hepatology 1995 21 1114-1153

[18] Dombrowski F Filsinger E Bannasch P Pfeifer U Altered Liver Acini

Induced in Diabetic Rats by Portal Vein Islet Isografts Resemble

Preneoplstic Hepatic Foci in Their Enzymic Pattern Am J Pathol 1996 148

1249-56

[19] Dragan Y P Sargent L Xu Y-D Xu Y-H H C Pitot HC The

Initiation-Promotion-Progression Model of Rat Hepatocarcinogenesis Exp Biol

Med (Maywood) 1993 20216-24

[20] Buumlrger C Inhibition der Signaltransduktion des epidermalen

Wachstumsfaktorrezeptors (EGF-Rezeptor) durch Peptid-Aptamere unv Diss

Universitaumlt Frankfurt aM 2002

[21 ] Fausto N Liver regeneration J Hepatol 2000 3219-31

[22] Michalopoulos GK DeFrances MC Liver regeneration Science 1997

27660-66

[23] Morimitsu Y Hsia CC Kojiro M Tabor E Nodules of less-differentiated

tumor within or adjacent to hepatocellular carcinoma relative expression of

transforming growth factor-alpha and its receptor in the different areas of tumor

Hum Pathol 1995 261126-1132

[24] Nalesnik MA Lee RG Carr BI Transforming growth factor alpha (TGFalpha)

in hepatocellular carcinomas and adjacent hepatic parenchyma Hum Pathol

1998 29228-234

[25] Harada K Shiota G Kawasaki H Transforming growth factor-alpha and

epidermal growth factor receptor in chronic liver disease and hepatocellular

carcinoma Liver 1999 19318-325

Literaturverzeichnis

51

[26] Chung YH Kim JA Song BC Lee GC Koh MS Lee YS et al

Expression of transforming growth factor-alpha mRNA in livers of patients with

chronic viral hepatitis and hepatocellular carcinoma Cancer 2000 89977-982

[27] Bekaii-Saab T Williams N Plass C Calero M Eng C A novel mutation

in the tyrosine kinase domain of ErB2 in hepatocellular carcinoma BMC

Cancer 2006 278-282

[28] Lee G Merlino G Fausto N Development of liver tumors in transforming

growth factor alpha transgenic mice Cancer Res 1992 19 5162-1570

[29] Hufnagl K Parzefall W Marian B Kaumlfer M Bukowska K Schulte-

Hermann R Grasl-Kraupp B Role of transforming growth factor alspha and

prostaglandines in preferential growth of preneopastic rat hepatocytes

Carcinogenesis 2001 8 1247-1256

[30] Carpenter G Cohen S Epidermal growth factor Annu Rev Biochem 1979

193-216

[31] Hanahan D Weinberg R The hallmarks of cancer Cell 2000 100 57-

70

[32] Fedi S Tola E Moeumlnne-Loccoz Y Dowling DN Smith LM Ogara F

Evidence for signalling between the phytopathogenic fungus Pythium ultimum

and Pseudomonas fluorescens F113 P ultimum represses the expression of

genes in P fluorescens F113 resulting in altered ecological fitness Appl

Environ Microbiol 1997 63 4261-4266

[33] Slamon D Clark G Wong S Levin W Ullrich A McGuire W Science

1987 235 177-182

[34] Khalil M Grandis J Shin D Expert Review of Anticancer Therapy 2003 3

367-380

Literaturverzeichnis

52

[ 35] Krejsa C Rogge M Sadee W Protein therapeutics new applications for

pharmacogenetics Nature Reviews Drug Discovery 2006 5 507-521

[36] Barker A Gibson K Grundy W Godfrey A Barlow J Healy M

Woodburn J Ashton S Curry B Scarlett L Henthorn L Richards L

Studies leading to the identification of ZD1839 (IRESSA) an orally active

selective epidermal growth factor receptor tyrosine kinase inhibitor targeted to

the treatment of cancer Bioorg Med Chem Lett 2001 14 1911-1914

[37] Shchemelinin I Sefc L Necas E Protein kinase inhibitors Folia Biol

(Praha) 2006 4 137-148

[38] Wakeling A Guy S Woodburn J Ashton S Curry B Barker A Gibson

K ZD1839 (IRESSA) an orally active inhibitor of epidermal growth factor

signalling with potential for cancer therapy Cancer Res 2002 20 5749-5754

[39] Blackhall F Ranson M Thatcher N Where next for gefitinib in patients with

lung cancer Lancet Oncol 2006 6 499-507

[40] Birnbaum A Ready N Gefitinib therapy for non-small cell lung cancer

Curr Treat Options Oncol 2005 675-81

[41] Schiffer E Housset C Cacheux W Wendum D Desbois-Mouthon C

Rey C Clergue F Poupon R Barbu V Rosmorduc O Gefitinib an EGFR

inhibitor prevents hepatocellular carcinoma development in the rat liver with

cirrhosis Hepatology 2005 41307-14

[42] Brehmer D Greff Z Godl K Blencke S Kurtenbach A Weber M

Muumlller S Klebl B Cotten M Keacuteri G Wissing J Daub H Cellular

Targets of Gefitinib Cancer Res 2005 65 379

[43] Klotz L Hacker HJ Klingmuumlller D Bannasch P Pfeifer U Dombrowski

F Hepatocellular alterations after intraportal transplantation of ovarian tissue in

ovariectomized rats Am J Pathol 2000 1561613-26

Literaturverzeichnis

53

[44] Dombrowski F Klotz L Hacker HJ Li Y Klingmuumlller D Brix K

Herzog V Bannasch P Hyperproliferative hepatocellular alterations after

intraportal transplantation of thyroid follicles Am J Pathol 2000 15699-113

[45] Weibel E Staubli W Gnagi H Hess F Correlated morphometric and

biochemical studies on the liver cell I Morphometric model stereologic

methods and normal morphometric data for rat liver J Cell Biol1969 4268ndash

91

[46] Strumberg D Clark J Awada A Moore M Richly H Hindlisz A Hirte

H Eder J Lenz H Schwartz B Safety pharmacokinetics and preliminary

antitumor activity of sorafenib a review of four phase I trials in patients with

advanced refractory solid tumors Oncologist 2007 4 426-437

[47] Mendelsohn J Baselga J The EGF receptor family as targets for cancer

therapy Oncogene 2000 56 6550-6565

[48] Li B Chang C Yuan M McKenna W Shu H Resistance to small

molecule inhibitors of epidermal growth factor receptor in malignant gliomas

Cancer Res 2003 21 7443ndash7450

[49] Kosaka T Yatabe Y Endoh H Yoshida K Hida T Tsuboi M Tada H

Kuwano H Mitsudomi T Analysis of epidermal growth factor receptor gene

mutation in patients with non-small cell lung cancer and acquired resistance to

gefitinib Clin Cancer Res 2006 19 5764ndash5769

[50] Huether A Hopfner M Sutter A Baradari V Schuppan D Scheruumlbl

H Signaling pathways involved in the inhibition of epidermal growth factor

receptor by erlotinib in hepatocellular cancer World J Gastroenterol 2006

32 5160ndash5167

[51] Giglia J Antonia S Berk L Bruno S Dessureault S Finkelstein

S Systemic therapy for advanced hepatocellular carcinoma past present and

future Cancer Control 2010 1 120ndash129

Literaturverzeichnis

54

[52] Bannasch P Pathogenesis of hepatocellular carcinoma sequential cellular

molecular and metabolic changes Prog Liver Dis 1996 14161ndash97

[53] Beisbarth H Fekl W Pathophysiology of post-aggression metabolism

Zentralbl Chir 1989 1141045-58

[54] Packungsbeilage Iressa (Hersteller AstraZeneca UK Limited Macclesfield

Cheshire SK10 2NA Vereinigtes Koumlnigreich)

[55] Ribback S Sailer V Boumlhning E Guumlnther J Merz J Steinmuumlller F

Evert M Calvisi DC Der Tyrosinkinasehemmer Gefitinib reduziert die

Tumorentstehung im chemischen jedoch in hormonell induzierten

Hepatokarzinogenese-Modellen Z Gastroenterol 2013 5130 (abstract)

[56] Dombowski F Sailer V Inhibition des Epidermal Growth Factor

Rezeptors in chemisch induzierten praumlneoplastischen Leberherden und

hepatozellulaumlren Karzinomen der Ratte 2010

[57] OrsquoDwyer P J Giantonio BJ Levy DE Kauh JS Fitzgerald B Benson

AB Gefitinib in advanced unresectable hepatocellular carcinoma Results from

the Eastern Cooperative Oncology Grouprsquos Study E1203 Journal of Clinical

2006 414

Tabellenanhang

55

7 Tabellenanhang

Tab 7-1 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Hauptgruppen 1-5

HG1 HG2 HG3 HG4 HG5

Tier 1 234 212 70 304 315

Tier 2 216 282 317 249 324

Tier 3 142 221 184 332 226

Tier 4 306 245 304 287 323

Tier 5 302 205 288 293 273

Tier 6 167 210 306 278 193

Tier 7 291 185 332 271 198

Tier 8 189 215 245 249 201

Tier 9 314 65 234 260

Tier 10 199 268 232

Tier 11 252 291 270

Tier 12 229 169

Tier 13 246

MW 23088 23075 23456 26700 25591

SEM 0795 1070 3487 1108 1505

Test nsa ns

b nsc ns

d

Test lt0001e lt0001

f 0001g lt0001

h lt0001i

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabellenanhang

56

Tab 7-2 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Kontrollgruppen

1-5

KG1 KG2 KG3 KG4 KG5

Tier 1 51 51 47 47 47

Tier 2 47 48 44 48 43

Tier 3 53 48 42 43 43

Tier 4 48 51 61 74 47

Tier 5 57 87 47 44 41

Tier 6 54 47 50 46 40

Tier 7 51 68 51 45 47

Tier 8 52 92 56 49 46

Tier 9 63 63 51 44 47

Tier 10 77 77 48 43 48

Tier 11 50

MW 5530 6320 4973 4830 4490

SEM 0281 0541 0160 0293 0091

Test nsa ns

b nsc 0019

d

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Tabellenanhang

57

Tab 7-3 Gewichtsentwicklung der Hauptgruppen 1-5

HG1 HG2 HG3 HG4 HG5

Tier 1 0938 1045 0841 0942 1057

Tier 2 1092 0938 0870 0894 0950

Tier 3 1075 1070 1435 1077 0967

Tier 4 1089 1039 0696 0960 1004

Tier 5 0988 0984 0693 0763 0958

Tier 6 1187 0949 1004 1041 1033

Tier 7 1044 0988 1220 0874 1306

Tier 8 1039 0964 0984 0949 1016

Tier 9 1038 1221 0957 1209

Tier 10 1063 1039 0935 0946

Tier 11 1020 1934 1192 1030

Tier 12 1007 1266 0770

Tier 13 1063 0618

Tier 14 0935

MW 1056 1009 1081 0984 0983

SEM 0009 0004 0033 0010 0012

Test nsa ns

b nsc ns

d

lt0001e 0001

f lt0001g lt0001

h lt0001i

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabellenanhang

58

Tab 7-4 Gewichtsentwicklung der Kontrollgruppen 1-5

KG1 KG2 KG3 KG4 KG5

Tier 1 1308 1311 2255 1836 1717

Tier 2 1397 1269 1408 1872 1672

Tier 3 1332 1318 1471 1134 1598

Tier 4 1285 1225 1642 1206 1621

Tier 5 1331 1189 1828 1512 1896

Tier 6 1341 1203 1946 1339 1746

Tier 7 1361 0981 1788 1326 1589

Tier 8 1290 1105 1806 1411 1856

Tier 9 1109 1090 1560 1380 1389

Tier 10 1128 1094 1526 1432 1406

Tier 11 1537

MW 1288 1179 1706 1445 1649

SEM 0010 0011 0023 0024 0017

Test 0029a 0025

b 0043c ns

d

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Tabellenanhang

59

Tab 6-5Nebenwirkungen von Gefitinib [47]

Nebenwirkungen nach Systemorganklassen und Haumlufigkeit Stoffwechsel- und Ernaumlhrungsstoumlrungen Sehr haumlufig Anorexie leicht oder

mittelschwer (CTC-Grad 1 oder 2)

Augenerkrankungen Haumlufig Konjunktivitis Blepharitis und

trockene Augen hauptsaumlchlich

leicht (CTC-Grad 1) Gelegentlich Hornhauterosion reversibel und

manchmal verbunden mit

anormalem Wimpernwachstum Keratitis (012 )

Gefaumlszligerkrankungen Haumlufig Haumlmorrhagie wie Nasenbluten

und Haumlmaturie Erkrankungen der Atemwege des Brustraums und Mediastinums

Haumlufig Interstitielle Lungenerkrankung (13 ) oft schwer (CTC-Grad 3-4) uumlber Todesfaumllle wurde

berichtet Erkrankungen des Gastrointestinaltrakts Sehr haumlufig Durchfall hauptsaumlchlich leicht

oder mittelschwer (CTC-Grad 1

oder 2)

Erbrechen hauptsaumlchlich leicht

oder mittelschwer (CTC-Grad 1

oder 2)

Uumlbelkeit hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Stomatitis hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Haumlufig Dehydratation als Folge von

Durchfall Uumlbelkeit Erbrechen

oder Appetitlosigkeit

Mundtrockenheit hauptsaumlchlich

leicht (CTC-Grad 1)

Gelegentlich Pankreatitis gastrointestinale Perforation

Leber- und Gallenerkrankungen Sehr haumlufig Erhoumlhungen der

Alaninaminotransferase

hauptsaumlchlich leicht bis

mittelschwer Haumlufig Erhoumlhungen der

Aspartataminotransferase

hauptsaumlchlich leicht bis

mittelschwer Erhoumlhungen des

Gesamtbilirubins hauptsaumlchlich

leicht bis mittelschwer

Gelegentlich Hepatitis

Tabellenanhang

60

Erkrankungen der Haut und des Unterhautzellgewebes

Sehr haumlufig Hautreaktionen hauptsaumlchlich

leicht bis mittelschwer (CTC-Grad 1 oder 2) pustuloumlser Ausschlag manchmal juckend mit trockener Haut einschlieszliglich Hautfissuren erythematoumls

Haumlufig Nagelstoumlrungen Alopezie

Gelegentlich Allergische Reaktionen unter

anderem Angiooumldem und

Urtikaria Selten Bulloumlse Reaktionen

einschlieszliglich toxisch epidermaler Nekrolyse Stevens-Johnson-Syndrom und Erythema multiforme Kutane Vaskulitis

Erkrankungen der Nieren und Harnwege Haumlufig Asymptomatische Erhoumlhung der Kreatininwerte im Blut Proteinurie Zystitis

Selten Haumlmorrhagische Zystitis Allgemeine Erkrankungen und Beschwerden am Verabreichungsort

Sehr haumlufig Asthenie hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Haumlufig Pyrexie Die Haumlufigkeit von UAWs die mit abnormalen Aumlnderungen eines Laborwerts

zusammenhaumlngen wurde auf Basis der Patienten ermittelt bei denen sich der

entsprechende Laborwert mindestens um 2 oder mehr CTC-Grade (bezogen auf den

basalen Laborwert) geaumlndert hat

Dieses Ereignis kann zusammen mit anderen Formen von

Dehydratisierungserscheinungen auftreten (hauptsaumlchlich Hautreaktionen) die bei

IRESSA beobachtet wurden

Die Gesamthaumlufigkeit der unerwuumlnschten Ereignisse mit allergischen Reaktionen

betrug nach der zusammengefassten Analyse der ISEL- INTEREST- und

IPASS-Studien 15 (36 Patienten) Vierzehn der 36 Patienten wurden aus der

gemeldeten Haumlufigkeit ausgeschlossen da es in den Meldungen Hinweise auf

eine nicht-allergische Aumltiologie gab oder darauf dass die allergische Reaktion

die Folge einer Therapie mit einem anderen Arzneimittel war

Dies schlieszligt einzelne Berichte von Leberversagen ein das in einigen Faumlllen

toumldlich verlief

Abkuumlrzungsverzeichnis

61

8 Abkuumlrzungsverzeichnis

microl Mikroliter

Abb Abbildung

ABC avidin-biotin-complex

AKT aktivierte Protein Kinase B

ATP Adenosintriphosphat

BCLC Bacelona Liver Cancer Clinic

BrdU Bromodesoxyuridin

bzw beziehungsweise

CCF clear cell foci

CIS China integrated score

cm Zentimeter

d der

DAB 33-Diaminobenzidin

dh das heiszligt

DNA Desoxyribonucleic acid

EGF Epidermal Growth Factor

EGF-R EGF-Rezeptor

Fa Firma

FAH foci of altered hepatocytes

g Gramm

GSF glycogen storing foci

h Stunde

HCA Hepatozellulaumlres Adenom

HCC Hepatozellulaumlres Karzinom

HE Haumlmatoxylin- Eosin- Faumlrbung

HG Hauptgruppe

HPLC high performance liquid chromatographie

IGF-1R Insulin-Like Growth Factor Receptor 1

GLUT Glukosetransporter

JAK Januskinase

kg Kilogramm

Abkuumlrzungsverzeichnis

62

KG Kontrollgruppe

MAPK mitogen activated protein kinase

mg Milligramm

ml Milliliter

mm Millimeter

mTOR mechanistic Target of Rapamycin

MW Mittelwert

NaCl Natriumchlorid

NaHCO3 Natriumhydrogencarbonat

NNM N- Nitrosomorpholin

ns nicht signifikant

PAS Periodic acid-Schiff reaction

PDGF-R-β Platet Derived Growth Factor-Rezeptor-β

PEI Perkutane Ethanol- Instillation

PI3K Phosphoinositide 3- Kinase

PST Performance- Status

RAF-Kinase Ras-activated factor-Kinase

Ras Rat sarcoma

RFA Radiofrequenzablation

RNA Ribunuclied acid

SEM Standard error of the mean

STAT Signal Transducers and Activators of Transcription

TACE transarterielle Chemoembolisation

TGF-α Transforming Growth Factor alpha

TRIS Tris(hydroxymethyl)-aminomethan

ua unter anderem

UAW Unerwuumlnschte Arzneimittelwirkung

VEGF-R Vascular Endothelial Growth factor-Rezeptor

vgl vergleiche

zB zum Beispiel

Danksagung

63

9 Danksagung

Besonderer Dank gilt Herrn Professor Dr med F Dombrowski fuumlr die Uumlberlassung

des Themas und die Moumlglichkeit diese Arbeit an seinem Institut durchzufuumlhren Mit

seiner Unterstuumltzung war es moumlglich ein Gerhard- Domagk- Stipendium der Ernst-

Moritz- Arndt- Universitaumlt zu erhalten An dieser Stelle moumlchte ich mich auch

rechtherzlich bei der Stipendienvergabekommission bedanken Meinen Doktoranden-

Kollegen moumlchte ich fuumlr die Bereitschaft danken jederzeit bei der Versorgung der

Ratten und Mithilfe bei den experimentellen Versuchen zur Verfuumlgung zu stehen Der

Tierpflegerin Frau Zimak sowie den medizinisch-technischen Assistenten des Instituts

danke ich fuumlr die Versorgung der Tiere und die Anfertigung der histologischen und

immunhistochemischen Schnitte Nicht zuletzt danke ich Frau Dr F Steinmuumlller und

Frau Dr S Ribback fuumlr die Betreuung und kritische Auseinandersetzung mit meiner

Doktorarbeit

Page 28: Die Inhibition von TGF-a bei der Hepatokarzinogenese nach ... · RFA und transarterielle (Chemo-)Embolisation= TAE/ TACE) zur Verfügung. Da die Diagnose jedoch häufig erst in einem

Ergebnisse

28

Startpunkte Gefitinibgabe

Abbildung 5 Gewichtsentwicklung der Hauptgruppen

In den Hauptgruppen verzeichneten wir eine voruumlbergehende Gewichtsabnahme nach der

Transplantation Nach Erholung konnten wir eine leichte Gewichtszunahme beobachten

Startpunkte Gefitinibgabe

Abbildung 6 Gewichtsentwicklung der Kontrollgruppen

In den Kontrollgruppen konnten wir eine stete Gewichtszunahme verzeichnen (ca das 15-fache vom

Startgewicht)

Ergebnisse

29

32 Blutglukosedaten

Nach erfolgreicher Streptozotocingabe stiegen die Blutglukosewerte aller

Hauptgruppentiere auf Werte uumlber 167 mmolL bzw 300mgL In allen Gruppen lagen

die Durchschnittswerte post transplantationem zwischen 160 mmolL und 276mmolL

waumlhrend des gesamten Versuches Am Toumltungstag lag der Blutzucker durchschnittlich

bei 243mmolL Der nach der Transplantation nachgewiesene Blutglukoseabfall war in

allen Hauptgruppen zu verzeichnen (im Durchschnitt 123) Im Verlauf stiegen die

Werte konsekutiv wieder an Signifikante Unterschiede gab es nicht Verglichen mit den

normoglykaumlmen Kontrollgruppen war ein signifikanter Unterschied zu den

Hauptgruppentieren auf Grund der diabetischen Stoffwechsellage zu ermitteln (Tab 4

Abb 7)

In den Kontrollgruppen lag der Durchschnittswert aller Blutglukosewerte bei

54mmolL (plusmn 09mmolL) Blutzuckerschwankungen als Folge der Gefitinibgabe

konnten nicht nachgewiesen werden Ein signifikanter Unterschied ergab sich zwischen

den Kontrollgruppen 3 (6 Monate) welche einen Blutzuckerwert um 497mmoll hatten

und 5 (6 Monate 3 Monate Gefitinib) welchen einen Blutzuckerwert um 449mmoll

hatten (Tab 5 Abb 8)

Tabelle 4 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Hauptgruppen 1-5

HG1 (n=8) HG2 (n=12) HG3 (n=11) HG4 (n=13) HG5 (n=14)

MW 23088 23075 23456 26700 25591

SEM 0795 1070 3487 1108 1505

Test nsa ns

b ns

c ns

d

Test lt0001e lt0001

f 0001

g lt0001

h lt0001

i

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM Standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

Ergebnisse

30

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabelle 5 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Kontrollgruppen 1-5

KG1 (n=10) KG2 (n=10) KG3 (n=11) KG4 (n=10) KG5(n=10)

MW 5530 6320 4973 4830 4490

SEM 0281 0541 0160 0293 0091

Test nsa ns

b ns

c 0019

d

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM Standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Ergebnisse

31

Startpunkte Gefitinibgabe

Abbildung 7 Blutglukoseentwicklung der Hauptgruppen

Post transplantationem kam es in allen Gruppen zu einem Blutglukoseabfall Im Verlauf stiegen die

Werte konsekutiv wieder an

Startpunkte Gefitinibgabe

Abbildung 8 Blutglukoseentwicklung der Kontrollgruppen

Die Blutglukosewerte der nicht transplantierten Tiere lagen im Durchschnitt bei 54mmolL (plusmn

09mmolL) Blutzuckerschwankungen als Folge der Gefitinibgabe konnten nicht nachgewiesen werden

Ergebnisse

32

33 Praumlneoplastische Leberherde

Nach erfolgreicher Transplantation der Pankreasinseln entstanden bei allen

Hauptgruppen im Abstromgebiet der Inseln klarzellige Veraumlnderungen der Hepatozyten

in den Azinuszonen 1 und 2 (s Abb 9) Diese Foci of alterated hepatocytes zeigten wie

in den vorangegangenen Experimenten eine vermehrte Glykogenspeicherung welche

mit Hilfe der PAS- Reaktion verdeutlicht werden kann (s Abb 10) Des weiteren fand

sich in den Glykogenspeicherherden eine Uumlberexpression des EGF-R und von TGFα im

Vergleich zum extrafokalen Lebergewebe (Abb 13 und 14)

34 Proliferationsaktivitaumlt

Die Proliferationsaktivitaumlt der einzelnen Gruppen wurde anhand des BrdU-Labeling-

Index bestimmt Ein Vergleich der Indices erfolgte intra- und interindividuell (Tabellen

6 bis 8) Die Proliferation betrug im Normalgewebe der Hauptgruppe 1 (3 Wochen) im

Durchschnitt 35 plusmn 0764 In der Hauptgruppe 2 (3 Wochen 2 Wochen Gefitinib) war

sie deutlich geringer und lag bei 125 plusmn 0256

Die Proliferationsaktivitaumlt in den praumlneoplastischen Herden wurde nach 2 Wochen

Gefitinibgabe halbiert (HG 1 vs HG2 107 plusmn 0996 vs 57 plusmn 049) Im

intraindividuellen Vergleich der Hauptgruppe 2 war die Proliferationsaktivitaumlt der

Herde im Vergleich zum Normalgewebe um etwa das 3-fache erhoumlht (Herde vs

Normalgewebe 574 plusmn 049 vs 125 plusmn 026)

Im Normalgewebe der Hauptgruppen 3-5 (vgl Tab7 6 Monate 6 Monate 2 Wochen

Gefitinib 6 Monate 3 Monate Gefitinib) war die Proliferation im Mittel jeweils

geringer als in den Herden (12 plusmn 0075 06 plusmn 0031 und 07 plusmn 0036 vs 61 plusmn

0437 23 plusmn 0131 und 35 plusmn 0223) Dieser Unterschied war in allen drei Gruppen

signifikant Des Weiteren ergab sich ein signifikanter Unterschied zwischen den

Hauptgruppen 3 und 4 Die Proliferationsaktivitaumlt war in der HG 4 (also nach 2-

woumlchiger Gefitinibgabe im Vergleich zur HG 3 (ohne Gefitinibgabe) sowohl im Herd-

als auch im Normalgewebe etwa halbiert (Normalgewebe HG 3 vs HG 4 12 plusmn 0075

vs 06 plusmn 0031 Herdgewebe HG 3 vs HG 4 61 plusmn0437 vs 23 plusmn 0131)

Ergebnisse

33

Bei den Kontrollgruppen 1-4 zeigten sich im Vergleich zum Normalgewebe der

Hauptgruppen erhoumlhte Proliferationsaktivitaumlten im Lebergewebe in den Gruppen 1

(44 plusmn 0595 3 Wochen) und 2 (29 plusmn 0441 3 Wochen 2 Wochen Gefitinib) Diese

waren bei den 6- Monats- Kontrolltieren geringer (KG 345 15 plusmn 0097 06 plusmn

016 09 plusmn 006) Verglichen mit dem Normalgewebe der Hauptgruppen waren die

Proliferationsaktivitaumlten der Kontrolltiere bis auf KG 4 (6 Monate) erhoumlht

Tabelle 6 BrdU-Labeling-Index der Hauptgruppen 1-2

HG1 HG2

Normalgewebe Herde Normalgewebe Herde

Tier 1 35 165 255 604

Tier 2 775 856 065 429

Tier 3 085 771 155 839

Tier 4 18 1004 025 422

MW 3475 10703 1250 5735

SEM 0764 0996 0256 0490

Test(a) 0030 0011

Test(b) nsa ns

b

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

Test(a)

Vergleich zwischen Normalgewebe und Herde der jeweiligen Hauptgruppe

Test(b)

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2 (Normalgewebe)

b Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2 (Herde)

Ergebnisse

34

Tabelle 7 BrdU-Labeling-Index der Hauptgruppen 3-5

HG3 HG4 HG5

Normalgewebe Herde Normalgewebe Herde Normalgewebe Herde

Tier 1 07 293 055 168 06 442

Tier 2 135 83 04 14 08 335

Tier 3 09 478 08 288 065 315

Tier 4 165 683 045 333 1 126

Tier 5 125 748 055 264 045 515

Tier 6 085 169 095 394

MW 1170 6064 0600 2270 0742 3545

SE 0075 0437 0031 0131 0036 0223

Test(a) 0004 0004 0006

Test(b) 0023a 0015

b ns

c ns

d ns

e ns

f

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

Test(a)

Vergleich zwischen Normalgewebe und Herde der jeweiligen Hauptgruppe

Test(b)

a Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4 (Normalgewebe)

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4 (Herde)

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5 (Normalgewebe)

d Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5 (Herde)

e Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5 (Normalgewebe)

f Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5 (Herde)

Ergebnisse

35

Tabelle 8 BrdU-Labeling-Index der Kontrollgruppen 1-5

KG 1 KG 2 KG 3 KG 4 KG 5

Tier 1 71 165 114 054 069

Tier 2 285 38 216 073 079

Tier 3 26 5 186 087 116

Tier 4 815 13 117 049 059

Tier 5 15 113 034 128

MW 4440 2938 1492 0594 0902

SEM 0595 0441 0097 0160 0060

Test(a) ns a 0011

b ns

c ns

d

Test(b) 0044 ns 0008 0003 0004

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

Test(a)

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Test(b)

Vergleich zwischen den jeweiligen Haupt- und Kontrollgruppen

Ergebnisse

36

35 Abbildungen

Abb 9 Immunhistochemische Darstellung von Insulin in den transplantierten

Pankreasinseln

Vitale angewachsene Pankreasinseln in einem Pfortaderast eines Portaltraktes nach intraportaler

Transplantation und umgebene klarzellige Veraumlnderungen der Hepatozyten im Abstromgebiet Mit dem

Antikoumlrper gegen Insulin lassen sich szlig-Zellen der transplantierten Inseln nachweisen deren Zytoplasma

spezifisch angefaumlrbt wird (Laumlnge der unteren Bildkante A761 microm B 435microm)

A

B

Ergebnisse

37

Abb 10 Glykogenspeicherherd (6 Mon nach Transplantation) in der PAS-

Reaktion

Leberherd 6 Monate nach Transplantation mit typischen Lebergewebsveraumlnderungen (in der unteren

Abbildung vergroumlszligert) Praumlneoplastische hepatozellulaumlre Laumlsionen sogenannte foci of altered

hepatocytes (FAH) mit vermehrter Glykogenspeicherung im Vergleich zum umgebenen Lebergewebe

dargestellt in der PAS- Reaktion (Laumlnge der unteren Bildkante A1740microm B 870microm)

B

A

Ergebnisse

38

Abb 11 Glykogenspeicherherde in der PAS-Reaktion

Man erkennt in der PAS-Reaktion eine kraumlftige Violettfaumlrbung der Herde gegenuumlber dem Normalgewebe

Die Transplantation von Pankreasinseln fuumlhrte bei den diabetischen Tieren zu glykogenspeichernden

Herden im Abstromgebiet der Transplantate und auch bei Ratten die Gefitinib erhielten Die

Abbildungen zeigen die Herde in verschiedenen Vergroumlszligerungen der Hauptgruppe 5 (6 Monate 3

Monate Gefitinib) (Laumlnge der unteren Bildkante A E870microm B F 435microm CD 217microm)

B A

F E

C D

Ergebnisse

39

Abbildung 13 Immunhistochemische Darstellung von TGF-α

Beispiel der immunhistochemischen Darstellung von TGF-α in einem hellzelligen Leberherd (6 Monate

nach Transplantation ohne Gefitinibgabe) Man sieht eine maumlszligige Braunfaumlrbung des Zytoplasmas und

der Zellmembran der Hepatozyten der Leberherde im Vergleich zum umgebenden Normalgewebe

entsprechend einer Uumlberexpression von TGFα innerhalb des Leberherdes

(Laumlnge der unteren Bildkante A1740microm B 870microm)

B

A

Ergebnisse

40

Abbildung 14 Immunhistochemische Darstellung von EGF-R

Beispiel einer immunhistochemischen Darstellung des EGF-R in einem hellzelligen Leberherd(6 Monate

nach Transplantation ohne Gefitinibgabe) Im Vergleich zum Normalgewebe findet man eine etwas

kraumlftigere membranstaumlndige Braunfaumlrbung der Hepatozyten im Herdgewebe entsprechend einer leichten

Uumlberexpression des EGFR in den Leberherden (Laumlnge der unteren Bildkante A1740microm B 870microm)

A

B

Ergebnisse

41

Abbildung 15 Immunhistochemische Darstellung BrdU-markierter Hepatozyten

Dunkelbraun gefaumlrbte Zellkerne markieren Hepatozyten die sich im Proliferationszyklus befinden Das

umliegende Normalgewebe zeigt im Vergleich zum Herdgewebe eine deutlich geringere

Proliferationsaktivitaumlt BrdU wurde mittels einer osmotischen Minipumpe uumlber 7 Tage kontinuierlich

verabreicht (6 Monate nach Transplantation ohne Gefitinibgabe)

(Laumlnge der unteren Bildkante 870microm)

A

Diskussion

42

4 Diskussion

41 Die Transplantate und deren Effekte auf das benachbarte Leberparenchym

Voraussetzung fuumlr das Experiment waren vitale Pankreasinseltransplantate in den

kleinen Pfortaderaumlsten der Leber welche zu allen Toumltungszeitpunkten in den

Hauptgruppen nachgewiesen werden konnten (siehe Abb 3) Zahlreiche Herde

veraumlnderter Hepatozyten haben sich im Abstromgebiet der Transplantate ausgebildet

Mit Hilfe der PAS-Reaktion konnte die Glykogenspeicherung der vergroumlszligerten

Hepatozyten innerhalb des Leberazinus deutlich gemacht werden Diese klarzelligen

Herde (clear cell foci CCF) werden bei der Ratte zu den Praumlneoplasien gezaumlhlt [50]

Ursaumlchlich fuumlr die Glykogenose ist eine reduzierte Glykogenolyseaktivitaumlt der

Hepatozyten und eine gesteigerte Glykogensynthese (verminderte Aktivitaumlt des

glykogenolytischen Enzyms Glukose- 6- Phosphatase) Insulin-vermittelte Signalwege

wie AKT mTOR und Ras Raf1 sowie Enzyme der Glykolyse der de-novo-

Fettsaumluresynthese der β- Oxidation und der Cholesterinbiosynthese sind in den CCF

hochreguliert verglichen mit dem Normalgewebe Ebenfalls findet sich eine erhoumlhte

Proliferationsaktivitaumlt [9] und eine gleichzeitige Uumlberexpression von EGF-R und TGF-α

in praumlneoplastischen Herden wie es auch in diesem Experiment bei den unbehandelten

Tieren nachweisbar ist

42 Blutglukose und Gewichtsentwicklung der Tiere

In allen Hauptgruppen konnte nach der Transplantation eine Gewichtsreduktion

nachgewiesen werden Diese beruht meist auf einer voruumlbergehenden Einstellung der

Nahrungsaufnahme sowie dem auch beim Menschen bekannten

Postaggressionsstoffwechsel nach Operationen [53]

Die Entwicklung von Blutglukose und Gewicht der Haupt- und Kontrollgruppen

entsprach in der Gesamtheit unseren Erwartungen In den Hauptgruppen konnten wir

dauerhaft hohe Blutzuckerwerte und groumlszligtenteils konstante Gewichtsverlaumlufe

verzeichnen Die Kontrolltiere waren zu jeder Zeit normoglykaumlmisch und nahmen

kontinuierlich an Gewicht zu Ein Einfluss des Medikamentes Gefitinib bezogen auf

die Blutglukose- und Gewichtsdaten konnte bei den transplantierten Versuchstieren

Diskussion

43

nicht festgestellt werden Hier zeigte sich im Vergleich der einzelnen Hauptgruppen

untereinander kein signifikanter Unterschied Die geringe Gewichtszunahme ist wie

auch schon in einigen Vorarbeiten beschrieben den Nebenwirkungen des Diabetes

zuzuschreiben [13] Zudem kam es bei den diabetischen Tieren zu Katarakten

Polydipsie Polyurie und Diarrhoen

Ein Einfluss des Gefitinibs auf die Gewichtsentwicklung der nicht-transplantieren Tiere

konnte jedoch ermittelt werden Es zeigten sich signifikante Unterschiede zwischen den

behandelten (Kontrollgruppe 4 6 Monate 2 Wochen Gefitinib) und den nicht-

behandelten Tieren (Kontrollgruppe 3 6 Monate) Gefitinib fuumlhrte dazu dass die Tiere

anfangs weniger zunahmen dann nach 3 Wochen aber kontinuierlich an Gewicht

zunahmen moumlglicherweise laumlsst sich dies durch Gewoumlhnungseffekte erklaumlren

Die Kontrollgruppe 5 welche sechs Monate lebte und drei Monate vor

Toumltungszeitpunkt Gefitinib erhielt zeigte jedoch im Vergleich zu der unbehandelten

Kontrollgruppe 3 (6 Monate) keinen signifikanten Gewichtsunterschied Dies kann die

Folge einer Toleranzentwicklung gegenuumlber der Applikation sein oder dass mit

zunehmender Dauer der Verabreichung des Medikamentes die Nebenwirkungen von

den Tieren besser toleriert werden konnten Zu den bekannten Nebenwirkungen von

Gefitinib gehoumlren Diarrhoen Augenentzuumlndungen und Hautausschlaumlge (vergleiche

Tab 6-5) [54] Ein Einfluss des Medikamentes auf den Blutglukosespiegel der

Kontrolltiere konnte nicht festgestellt werden

43 Proliferationsindex

Ziel dieser Arbeit war die Inhibition von EGF-R ein Transmembranrezeptor der eine

wichtige Rolle in der Hepatokarzinogenese spielt [28 29] Dieser

Wachstumsfaktorrezeptor wird auch auf der Zelloberflaumlche hepatozellulaumlrer Karzinome

vermehrt exprimiert [46 47]

Nun konnte in meinen Experimenten durch die Blockade der intrazellulaumlren

Tyrosinkinase mittels Gefitinib eine Reduktion der Proliferationsrate der

praumlneoplastischen Leberherde erzielt werden sodass eine Beeinflussung der Initiation

der Hepatokarzinogenese anzunehmen ist Gefitinib hemmt die Proliferation dieser

Glykogenspeicherherde im Kurzzeitversuch uumlber 2 Wochen bei den 3 Wochen- und 6-

Monatstieren mit einer Dosis von 20mgkgKG

Diskussion

44

Im Gegensatz dazu kam es zu keiner Beeinflussung der Proliferation bei den

Mittellangzeitversuchen von 6 Monaten uumlber eine laumlngere Applikationsdauer (3

Monate) mit einer reduzierten Dosis (10mgkgKG) Somit bleibt anscheinend die

Karzinogenese bereits laumlnger bestehender womoumlglich schon promovierter Herde durch

eine EGF-R-Blockade unbeeinflusst Dies liegt moumlglicherweise an dem Startpunkt der

Behandlung da die Therapie mit Gefitinib erst nach 3 Monaten begonnen wurde und

der Einfluss auf die sehr fruumlhe Hepatokarzinogenese somit verringert ist

Auch andere Modelle wie die intrahepatische Ovar- und

Schilddruumlsenfollikeltransplantation sowie chemische Hepatokarzinogenesemodelle (N-

Nitrosomorpholin) zeigten aumlhnliche Ergebnisse sowohl in Kurz- (3 Wochen - 6 Monate)

als auch in den Langzeitexperimenten (12-24 Monate) im Hinblick auf die Proliferation

Nach 2-woumlchiger Hochdosis-Gefitinibgabe lieszligen sich verminderte

Proliferationsaktivitaumlten in den praumlneoplastischen Leberherden nachweisen Im

Ovartransplantationsmodell Modellen entstanden sogar weiterhin hepatozellulaumlre

Adenome und Karzinome sodass anzunehmen ist dass Gefitinib kaum einen Einfluss

auf die Promotion und Progression in der hormonellen Hepatokarzinogenese hat Weder

die Anzahl noch das Auftreten der Tumoren wurde durch die Gefitinibdauergabe

(10mg) beeinflusst [55] Im N-Nitrosomorpholinmodell hingegen konnte das Auftreten

von hepatozellulaumlren Adenomen und Karzinomen durch die Gefitinibgabe reduziert

werden sodass im chemischen Hepatokarzinogenesemodell die Aktivierung des EGF-R

womoumlglich eine groumlszligere Rolle spielt als im hormonellen [56]

Eine moumlgliche Erklaumlrung kann die Resistenzentwicklung gegenuumlber

Tyrosinkinaseinhibitoren sein welche sowohl in vitro als auch klinisch bei der

Behandlung mit diesen Medikamenten beobachtet wird [49 50] Auszligerdem ist es

moumlglich dass die verabreichte Dosis von 10mgkgKG Gefitinib nicht zu einer

vollstaumlndigen Blockade der Tyrosinkinase gefuumlhrt hat Womoumlglich kam es uumlber

alternative Wege wie beispielsweise der Aktivierung des IGF-1R (insulin-like-growth-

factor-receptor 1) zu einer Aufrechterhaltung des MAPK-Pfades und damit zum

Uumlberleben und Wachstum der Praumlneoplasien [50 51] Zellkulturexperimente konnten

diese Resistenzentwicklung und eine Transaktivierung des EGF-R belegen [50]

Diese Hypothese wird auch durch eine klinische Studie aus dem Jahr 2006 untermauert

[57] Hier wurde die Wirksamkeit von Gefitinib bei fortgeschrittenem inoperablen

HCCacutes an 31 Patienten untersucht Das Ergebnis war jedoch mit einem Ansprechen von

nur ca 3 ernuumlchternd sodass die Studie nicht fortgefuumlhrt wurde Allerdings findet

Diskussion

45

Gefitinib (IressaTM) neben Erlotinib (TarcevaTM) ua im Rahmen klinischer Studien

in der Therapie des Bronchialkarzinoms Anwendung

Zusammenfassung

46

5 Zusammenfassung

Die therapeutischen Moumlglichkeiten sind fuumlr das hepatozellulaumlre Karzinom bis heute sehr

begrenzt Tierexperimentelle Hepatokarzinogenesemodelle dienen dem besseren

Verstaumlndnis diverser pathophysiologischer metabolischer und molekulaer Prozesse

und zeigen neue gezielte antitumorigene Therapieansaumltze auf

Ein langjaumlhrig etabliertes Modell ist die hormoninduzierte Hepatokarzinogenese durch

Pankreasinseltransplantation Auch andere Modelle wie die intrahepatische Ovar- und

Schilddruumlsenfollikeltransplantation sowie chemische Hepatokarzinogenesemodelle (N-

Nitrosomorpholin) haben sich etabliert und wurden in parallelen Experimenten zu

meinem durchgefuumlhrt In allen Modellen entstanden Praumlneoplasien bzw

hyperproliferative Leberherde in der nichtzirrhotischen Rattenleber welche sich (auszliger

nach Schilddruumlsenfollikeltransplantation) zu hepatozellulaumlren Adenomen und spaumlter

auch Karzinomen weiterentwickelten

In dieser Studie wurden die Versuchstiere (Ratten) in 5 Haupt- und 5 Kontrollgruppen

unterteilt wobei die kuumlrzeste Beobachtungszeit bei 3 Wochen und die laumlngste bei 6

Monaten lag Die Dauer der Gefitinibapplikation wurde ebenfalls unterteilt in 2 Wochen

und 3 Monate Messparameter in diesem Experiment stellten Blutzucker Gewicht und

die Proliferationsaktivitaumlt der Herde dar Das Lebergewebe wurde histologisch

morphometrisch und immunhistochemisch untersucht

In der vorliegenden Arbeit wurde versucht die insulininduzierte Hepatokarzinogenese

mittels Gefitinib zu hemmen Dieses blockiert spezifisch die Tyrosinkinase des EGF-R

sodass es zu einer Unterbrechung der Signalkaskade kommt

In meiner Arbeit fand sich im Kurzzeitversuch eine deutlich geringere

Proliferationsaktivitaumlt innerhalb der Glykogenspeicherherde behandelter Tiere im

Vergleich zu nicht behandelten Tieren

Dies untermauert die Annahme dass TGF-α und der EGF-R eine wichtige Rolle in der

Entstehung praumlneoplastischer Herde und in der Hepatokarzinogenese spielen

In diesem Experiment konnte somit gezeigt werden dass Gefitinib einen Einfluss auf

die Initiation der Tumorgenese im Inseltransplantationsmodell der Ratten hat

Die Langzeitexperimente zeigten jedoch dass es zu keiner Beeinflussung der Promotion

und Progression der Hepatokarzinogenese kam Anzunehmen ist dass die EGF-R-

Zusammenfassung

47

Aktivierung nur einen Teil der aktivierten Signalkaskaden in der hormonell induzierten

Karzinogenese der Leber ausmacht

Literaturverzeichnis

48

6 Literaturverzeichnis

[1] Jemal A Bray F Center MM Ferlay J Ward E Forman D Global

Cancer Statistics CA- Cancer J Clin 2011 6169ndash90

[2] Gomaa AI Khan SA Toledano M B Waked I Taylor- Robinson S D

Hepatocellular carcinoma epidemiology risk factors and pathogenesis World J

Gastroenterol 2008 14 4300-4308

[3] Marrero J Kudo M Bronowicki J-P The Challenge of Prognosis and

Staging for Hepatocellular Carcinoma Oncologist 2010 15 23-33

[4] Llovet JM Bru C Bruix J Prognosis of hepatocellular carcinoma the

BCLC staging classification Semin Liver Dis 1999 19 329ndash38

[5] Llovet JM Ricci S Mazzaferro V Hilgard P Gane E Blanc JF de

oliveira AC Santoro A Raoul JL Forner A Schwartz M Porta C

Zeuzem S Bolondi L Greten TF Galle PR Seitz JF Borbath I

Haumlussinger D Giannaris T Shan M Moscovici M Voliotis D Bruix J

Sorafenib in advanced hepatocellular carcinoma N Engl J Med 2008 359 378-

90

[6] Wilhelm S Adnane L Newell P Villanueva A Llovet JM Lynch M

Preclinical overview of sorafenib a multikinase inhibitor that targets both Raf

and VEGF and PDGF receptor tyrosine kinase signaling Mol Cancer Ther 2008

73129-3140

[7] Bannasch P Preneoplastic lesions as end points in carcinogenicity testing II

Preneoplasia in various non- hepatic tissues Carcinogenesis 1986 7 849-852

[8] Aleem E Nehrbass D Klimek F Mayer D Bannasch P Upregulation

of the insulin receptor and type I insulin-like growth factor receptor are early

events in hepatocarcinogenesis Toxicol Pathol 2011 39524-43

Literaturverzeichnis

49

[9] Dombrowski F Mathieu C Evert M Hepatocellular Neoplasms Induced by

Low-NumberPancreatic Islet Transplants in Autoimmune Diabetic BBPfd Rats

Cancer Res 2006 1833-1843

[10] Ribback S Calvisi DF Cigliano A Sailer V Peters M Rausch J

Heidecke CD Birth M Dombrowski F Molecular and metabolic changes in

human liver clear cell foci resemble the alterations occurring in rat

hepatocarcinogenesis J Hepatol 2013 581147-56

[11] Morath C Schwenger J Schmidt J Zeier M Kombinierte Niere- Pankreas-

Transplantation Nephrologe 2007 2356ndash363

[12] Griffith RC Scharp D Hartmann B Ballinger W Lacy P A Morphologic

Study of Intrahepatic Portal-vein Islets Isografts Diabetes 1977 26 201-14

[13] Dombrowski F Lehringer-Polzin M Pfeifer U Hyperproliferative Liver

Acini after Intraportal Islet Transplantation in Streptozotocin-Induced Diabetic

Rats Laboratory Invest 1994 71 688-699

[14] Dombrowski F Bannasch P Pfeifer U Hepatocellular Neoplasms Induced

by Low- Number Pancreatic Islet Transplants in Streptozotocin Diabetic Rats

Am J Pathol 1997 150 1071-1087

[15] Dombrowski F Klingmuumlller D Pfeifer U Insulinomas Derived from

Hyperplastic Intra-Hepatic Islet Transplants Am J Pathol 1998 152 1025-

1038

[16] Dombrowski F Peifer U Hyperprolferative State of Liver Acini and

Pancreatic Islets after Intraportal Transplantation of Small Mass of Islets of

Langerhans in Streptozotocin induced Diabetic Rats Exp Clin Endocrinol 1995

103 112-117

Literaturverzeichnis

50

[17] De Paepe M Keymeulen B Pipeleers D Kloumlppel G Proliferation and

Hypertrophy of Liver Cells Surrounding Islet Grafts in Diabetic Recipient Rats

Hepatology 1995 21 1114-1153

[18] Dombrowski F Filsinger E Bannasch P Pfeifer U Altered Liver Acini

Induced in Diabetic Rats by Portal Vein Islet Isografts Resemble

Preneoplstic Hepatic Foci in Their Enzymic Pattern Am J Pathol 1996 148

1249-56

[19] Dragan Y P Sargent L Xu Y-D Xu Y-H H C Pitot HC The

Initiation-Promotion-Progression Model of Rat Hepatocarcinogenesis Exp Biol

Med (Maywood) 1993 20216-24

[20] Buumlrger C Inhibition der Signaltransduktion des epidermalen

Wachstumsfaktorrezeptors (EGF-Rezeptor) durch Peptid-Aptamere unv Diss

Universitaumlt Frankfurt aM 2002

[21 ] Fausto N Liver regeneration J Hepatol 2000 3219-31

[22] Michalopoulos GK DeFrances MC Liver regeneration Science 1997

27660-66

[23] Morimitsu Y Hsia CC Kojiro M Tabor E Nodules of less-differentiated

tumor within or adjacent to hepatocellular carcinoma relative expression of

transforming growth factor-alpha and its receptor in the different areas of tumor

Hum Pathol 1995 261126-1132

[24] Nalesnik MA Lee RG Carr BI Transforming growth factor alpha (TGFalpha)

in hepatocellular carcinomas and adjacent hepatic parenchyma Hum Pathol

1998 29228-234

[25] Harada K Shiota G Kawasaki H Transforming growth factor-alpha and

epidermal growth factor receptor in chronic liver disease and hepatocellular

carcinoma Liver 1999 19318-325

Literaturverzeichnis

51

[26] Chung YH Kim JA Song BC Lee GC Koh MS Lee YS et al

Expression of transforming growth factor-alpha mRNA in livers of patients with

chronic viral hepatitis and hepatocellular carcinoma Cancer 2000 89977-982

[27] Bekaii-Saab T Williams N Plass C Calero M Eng C A novel mutation

in the tyrosine kinase domain of ErB2 in hepatocellular carcinoma BMC

Cancer 2006 278-282

[28] Lee G Merlino G Fausto N Development of liver tumors in transforming

growth factor alpha transgenic mice Cancer Res 1992 19 5162-1570

[29] Hufnagl K Parzefall W Marian B Kaumlfer M Bukowska K Schulte-

Hermann R Grasl-Kraupp B Role of transforming growth factor alspha and

prostaglandines in preferential growth of preneopastic rat hepatocytes

Carcinogenesis 2001 8 1247-1256

[30] Carpenter G Cohen S Epidermal growth factor Annu Rev Biochem 1979

193-216

[31] Hanahan D Weinberg R The hallmarks of cancer Cell 2000 100 57-

70

[32] Fedi S Tola E Moeumlnne-Loccoz Y Dowling DN Smith LM Ogara F

Evidence for signalling between the phytopathogenic fungus Pythium ultimum

and Pseudomonas fluorescens F113 P ultimum represses the expression of

genes in P fluorescens F113 resulting in altered ecological fitness Appl

Environ Microbiol 1997 63 4261-4266

[33] Slamon D Clark G Wong S Levin W Ullrich A McGuire W Science

1987 235 177-182

[34] Khalil M Grandis J Shin D Expert Review of Anticancer Therapy 2003 3

367-380

Literaturverzeichnis

52

[ 35] Krejsa C Rogge M Sadee W Protein therapeutics new applications for

pharmacogenetics Nature Reviews Drug Discovery 2006 5 507-521

[36] Barker A Gibson K Grundy W Godfrey A Barlow J Healy M

Woodburn J Ashton S Curry B Scarlett L Henthorn L Richards L

Studies leading to the identification of ZD1839 (IRESSA) an orally active

selective epidermal growth factor receptor tyrosine kinase inhibitor targeted to

the treatment of cancer Bioorg Med Chem Lett 2001 14 1911-1914

[37] Shchemelinin I Sefc L Necas E Protein kinase inhibitors Folia Biol

(Praha) 2006 4 137-148

[38] Wakeling A Guy S Woodburn J Ashton S Curry B Barker A Gibson

K ZD1839 (IRESSA) an orally active inhibitor of epidermal growth factor

signalling with potential for cancer therapy Cancer Res 2002 20 5749-5754

[39] Blackhall F Ranson M Thatcher N Where next for gefitinib in patients with

lung cancer Lancet Oncol 2006 6 499-507

[40] Birnbaum A Ready N Gefitinib therapy for non-small cell lung cancer

Curr Treat Options Oncol 2005 675-81

[41] Schiffer E Housset C Cacheux W Wendum D Desbois-Mouthon C

Rey C Clergue F Poupon R Barbu V Rosmorduc O Gefitinib an EGFR

inhibitor prevents hepatocellular carcinoma development in the rat liver with

cirrhosis Hepatology 2005 41307-14

[42] Brehmer D Greff Z Godl K Blencke S Kurtenbach A Weber M

Muumlller S Klebl B Cotten M Keacuteri G Wissing J Daub H Cellular

Targets of Gefitinib Cancer Res 2005 65 379

[43] Klotz L Hacker HJ Klingmuumlller D Bannasch P Pfeifer U Dombrowski

F Hepatocellular alterations after intraportal transplantation of ovarian tissue in

ovariectomized rats Am J Pathol 2000 1561613-26

Literaturverzeichnis

53

[44] Dombrowski F Klotz L Hacker HJ Li Y Klingmuumlller D Brix K

Herzog V Bannasch P Hyperproliferative hepatocellular alterations after

intraportal transplantation of thyroid follicles Am J Pathol 2000 15699-113

[45] Weibel E Staubli W Gnagi H Hess F Correlated morphometric and

biochemical studies on the liver cell I Morphometric model stereologic

methods and normal morphometric data for rat liver J Cell Biol1969 4268ndash

91

[46] Strumberg D Clark J Awada A Moore M Richly H Hindlisz A Hirte

H Eder J Lenz H Schwartz B Safety pharmacokinetics and preliminary

antitumor activity of sorafenib a review of four phase I trials in patients with

advanced refractory solid tumors Oncologist 2007 4 426-437

[47] Mendelsohn J Baselga J The EGF receptor family as targets for cancer

therapy Oncogene 2000 56 6550-6565

[48] Li B Chang C Yuan M McKenna W Shu H Resistance to small

molecule inhibitors of epidermal growth factor receptor in malignant gliomas

Cancer Res 2003 21 7443ndash7450

[49] Kosaka T Yatabe Y Endoh H Yoshida K Hida T Tsuboi M Tada H

Kuwano H Mitsudomi T Analysis of epidermal growth factor receptor gene

mutation in patients with non-small cell lung cancer and acquired resistance to

gefitinib Clin Cancer Res 2006 19 5764ndash5769

[50] Huether A Hopfner M Sutter A Baradari V Schuppan D Scheruumlbl

H Signaling pathways involved in the inhibition of epidermal growth factor

receptor by erlotinib in hepatocellular cancer World J Gastroenterol 2006

32 5160ndash5167

[51] Giglia J Antonia S Berk L Bruno S Dessureault S Finkelstein

S Systemic therapy for advanced hepatocellular carcinoma past present and

future Cancer Control 2010 1 120ndash129

Literaturverzeichnis

54

[52] Bannasch P Pathogenesis of hepatocellular carcinoma sequential cellular

molecular and metabolic changes Prog Liver Dis 1996 14161ndash97

[53] Beisbarth H Fekl W Pathophysiology of post-aggression metabolism

Zentralbl Chir 1989 1141045-58

[54] Packungsbeilage Iressa (Hersteller AstraZeneca UK Limited Macclesfield

Cheshire SK10 2NA Vereinigtes Koumlnigreich)

[55] Ribback S Sailer V Boumlhning E Guumlnther J Merz J Steinmuumlller F

Evert M Calvisi DC Der Tyrosinkinasehemmer Gefitinib reduziert die

Tumorentstehung im chemischen jedoch in hormonell induzierten

Hepatokarzinogenese-Modellen Z Gastroenterol 2013 5130 (abstract)

[56] Dombowski F Sailer V Inhibition des Epidermal Growth Factor

Rezeptors in chemisch induzierten praumlneoplastischen Leberherden und

hepatozellulaumlren Karzinomen der Ratte 2010

[57] OrsquoDwyer P J Giantonio BJ Levy DE Kauh JS Fitzgerald B Benson

AB Gefitinib in advanced unresectable hepatocellular carcinoma Results from

the Eastern Cooperative Oncology Grouprsquos Study E1203 Journal of Clinical

2006 414

Tabellenanhang

55

7 Tabellenanhang

Tab 7-1 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Hauptgruppen 1-5

HG1 HG2 HG3 HG4 HG5

Tier 1 234 212 70 304 315

Tier 2 216 282 317 249 324

Tier 3 142 221 184 332 226

Tier 4 306 245 304 287 323

Tier 5 302 205 288 293 273

Tier 6 167 210 306 278 193

Tier 7 291 185 332 271 198

Tier 8 189 215 245 249 201

Tier 9 314 65 234 260

Tier 10 199 268 232

Tier 11 252 291 270

Tier 12 229 169

Tier 13 246

MW 23088 23075 23456 26700 25591

SEM 0795 1070 3487 1108 1505

Test nsa ns

b nsc ns

d

Test lt0001e lt0001

f 0001g lt0001

h lt0001i

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabellenanhang

56

Tab 7-2 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Kontrollgruppen

1-5

KG1 KG2 KG3 KG4 KG5

Tier 1 51 51 47 47 47

Tier 2 47 48 44 48 43

Tier 3 53 48 42 43 43

Tier 4 48 51 61 74 47

Tier 5 57 87 47 44 41

Tier 6 54 47 50 46 40

Tier 7 51 68 51 45 47

Tier 8 52 92 56 49 46

Tier 9 63 63 51 44 47

Tier 10 77 77 48 43 48

Tier 11 50

MW 5530 6320 4973 4830 4490

SEM 0281 0541 0160 0293 0091

Test nsa ns

b nsc 0019

d

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Tabellenanhang

57

Tab 7-3 Gewichtsentwicklung der Hauptgruppen 1-5

HG1 HG2 HG3 HG4 HG5

Tier 1 0938 1045 0841 0942 1057

Tier 2 1092 0938 0870 0894 0950

Tier 3 1075 1070 1435 1077 0967

Tier 4 1089 1039 0696 0960 1004

Tier 5 0988 0984 0693 0763 0958

Tier 6 1187 0949 1004 1041 1033

Tier 7 1044 0988 1220 0874 1306

Tier 8 1039 0964 0984 0949 1016

Tier 9 1038 1221 0957 1209

Tier 10 1063 1039 0935 0946

Tier 11 1020 1934 1192 1030

Tier 12 1007 1266 0770

Tier 13 1063 0618

Tier 14 0935

MW 1056 1009 1081 0984 0983

SEM 0009 0004 0033 0010 0012

Test nsa ns

b nsc ns

d

lt0001e 0001

f lt0001g lt0001

h lt0001i

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabellenanhang

58

Tab 7-4 Gewichtsentwicklung der Kontrollgruppen 1-5

KG1 KG2 KG3 KG4 KG5

Tier 1 1308 1311 2255 1836 1717

Tier 2 1397 1269 1408 1872 1672

Tier 3 1332 1318 1471 1134 1598

Tier 4 1285 1225 1642 1206 1621

Tier 5 1331 1189 1828 1512 1896

Tier 6 1341 1203 1946 1339 1746

Tier 7 1361 0981 1788 1326 1589

Tier 8 1290 1105 1806 1411 1856

Tier 9 1109 1090 1560 1380 1389

Tier 10 1128 1094 1526 1432 1406

Tier 11 1537

MW 1288 1179 1706 1445 1649

SEM 0010 0011 0023 0024 0017

Test 0029a 0025

b 0043c ns

d

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Tabellenanhang

59

Tab 6-5Nebenwirkungen von Gefitinib [47]

Nebenwirkungen nach Systemorganklassen und Haumlufigkeit Stoffwechsel- und Ernaumlhrungsstoumlrungen Sehr haumlufig Anorexie leicht oder

mittelschwer (CTC-Grad 1 oder 2)

Augenerkrankungen Haumlufig Konjunktivitis Blepharitis und

trockene Augen hauptsaumlchlich

leicht (CTC-Grad 1) Gelegentlich Hornhauterosion reversibel und

manchmal verbunden mit

anormalem Wimpernwachstum Keratitis (012 )

Gefaumlszligerkrankungen Haumlufig Haumlmorrhagie wie Nasenbluten

und Haumlmaturie Erkrankungen der Atemwege des Brustraums und Mediastinums

Haumlufig Interstitielle Lungenerkrankung (13 ) oft schwer (CTC-Grad 3-4) uumlber Todesfaumllle wurde

berichtet Erkrankungen des Gastrointestinaltrakts Sehr haumlufig Durchfall hauptsaumlchlich leicht

oder mittelschwer (CTC-Grad 1

oder 2)

Erbrechen hauptsaumlchlich leicht

oder mittelschwer (CTC-Grad 1

oder 2)

Uumlbelkeit hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Stomatitis hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Haumlufig Dehydratation als Folge von

Durchfall Uumlbelkeit Erbrechen

oder Appetitlosigkeit

Mundtrockenheit hauptsaumlchlich

leicht (CTC-Grad 1)

Gelegentlich Pankreatitis gastrointestinale Perforation

Leber- und Gallenerkrankungen Sehr haumlufig Erhoumlhungen der

Alaninaminotransferase

hauptsaumlchlich leicht bis

mittelschwer Haumlufig Erhoumlhungen der

Aspartataminotransferase

hauptsaumlchlich leicht bis

mittelschwer Erhoumlhungen des

Gesamtbilirubins hauptsaumlchlich

leicht bis mittelschwer

Gelegentlich Hepatitis

Tabellenanhang

60

Erkrankungen der Haut und des Unterhautzellgewebes

Sehr haumlufig Hautreaktionen hauptsaumlchlich

leicht bis mittelschwer (CTC-Grad 1 oder 2) pustuloumlser Ausschlag manchmal juckend mit trockener Haut einschlieszliglich Hautfissuren erythematoumls

Haumlufig Nagelstoumlrungen Alopezie

Gelegentlich Allergische Reaktionen unter

anderem Angiooumldem und

Urtikaria Selten Bulloumlse Reaktionen

einschlieszliglich toxisch epidermaler Nekrolyse Stevens-Johnson-Syndrom und Erythema multiforme Kutane Vaskulitis

Erkrankungen der Nieren und Harnwege Haumlufig Asymptomatische Erhoumlhung der Kreatininwerte im Blut Proteinurie Zystitis

Selten Haumlmorrhagische Zystitis Allgemeine Erkrankungen und Beschwerden am Verabreichungsort

Sehr haumlufig Asthenie hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Haumlufig Pyrexie Die Haumlufigkeit von UAWs die mit abnormalen Aumlnderungen eines Laborwerts

zusammenhaumlngen wurde auf Basis der Patienten ermittelt bei denen sich der

entsprechende Laborwert mindestens um 2 oder mehr CTC-Grade (bezogen auf den

basalen Laborwert) geaumlndert hat

Dieses Ereignis kann zusammen mit anderen Formen von

Dehydratisierungserscheinungen auftreten (hauptsaumlchlich Hautreaktionen) die bei

IRESSA beobachtet wurden

Die Gesamthaumlufigkeit der unerwuumlnschten Ereignisse mit allergischen Reaktionen

betrug nach der zusammengefassten Analyse der ISEL- INTEREST- und

IPASS-Studien 15 (36 Patienten) Vierzehn der 36 Patienten wurden aus der

gemeldeten Haumlufigkeit ausgeschlossen da es in den Meldungen Hinweise auf

eine nicht-allergische Aumltiologie gab oder darauf dass die allergische Reaktion

die Folge einer Therapie mit einem anderen Arzneimittel war

Dies schlieszligt einzelne Berichte von Leberversagen ein das in einigen Faumlllen

toumldlich verlief

Abkuumlrzungsverzeichnis

61

8 Abkuumlrzungsverzeichnis

microl Mikroliter

Abb Abbildung

ABC avidin-biotin-complex

AKT aktivierte Protein Kinase B

ATP Adenosintriphosphat

BCLC Bacelona Liver Cancer Clinic

BrdU Bromodesoxyuridin

bzw beziehungsweise

CCF clear cell foci

CIS China integrated score

cm Zentimeter

d der

DAB 33-Diaminobenzidin

dh das heiszligt

DNA Desoxyribonucleic acid

EGF Epidermal Growth Factor

EGF-R EGF-Rezeptor

Fa Firma

FAH foci of altered hepatocytes

g Gramm

GSF glycogen storing foci

h Stunde

HCA Hepatozellulaumlres Adenom

HCC Hepatozellulaumlres Karzinom

HE Haumlmatoxylin- Eosin- Faumlrbung

HG Hauptgruppe

HPLC high performance liquid chromatographie

IGF-1R Insulin-Like Growth Factor Receptor 1

GLUT Glukosetransporter

JAK Januskinase

kg Kilogramm

Abkuumlrzungsverzeichnis

62

KG Kontrollgruppe

MAPK mitogen activated protein kinase

mg Milligramm

ml Milliliter

mm Millimeter

mTOR mechanistic Target of Rapamycin

MW Mittelwert

NaCl Natriumchlorid

NaHCO3 Natriumhydrogencarbonat

NNM N- Nitrosomorpholin

ns nicht signifikant

PAS Periodic acid-Schiff reaction

PDGF-R-β Platet Derived Growth Factor-Rezeptor-β

PEI Perkutane Ethanol- Instillation

PI3K Phosphoinositide 3- Kinase

PST Performance- Status

RAF-Kinase Ras-activated factor-Kinase

Ras Rat sarcoma

RFA Radiofrequenzablation

RNA Ribunuclied acid

SEM Standard error of the mean

STAT Signal Transducers and Activators of Transcription

TACE transarterielle Chemoembolisation

TGF-α Transforming Growth Factor alpha

TRIS Tris(hydroxymethyl)-aminomethan

ua unter anderem

UAW Unerwuumlnschte Arzneimittelwirkung

VEGF-R Vascular Endothelial Growth factor-Rezeptor

vgl vergleiche

zB zum Beispiel

Danksagung

63

9 Danksagung

Besonderer Dank gilt Herrn Professor Dr med F Dombrowski fuumlr die Uumlberlassung

des Themas und die Moumlglichkeit diese Arbeit an seinem Institut durchzufuumlhren Mit

seiner Unterstuumltzung war es moumlglich ein Gerhard- Domagk- Stipendium der Ernst-

Moritz- Arndt- Universitaumlt zu erhalten An dieser Stelle moumlchte ich mich auch

rechtherzlich bei der Stipendienvergabekommission bedanken Meinen Doktoranden-

Kollegen moumlchte ich fuumlr die Bereitschaft danken jederzeit bei der Versorgung der

Ratten und Mithilfe bei den experimentellen Versuchen zur Verfuumlgung zu stehen Der

Tierpflegerin Frau Zimak sowie den medizinisch-technischen Assistenten des Instituts

danke ich fuumlr die Versorgung der Tiere und die Anfertigung der histologischen und

immunhistochemischen Schnitte Nicht zuletzt danke ich Frau Dr F Steinmuumlller und

Frau Dr S Ribback fuumlr die Betreuung und kritische Auseinandersetzung mit meiner

Doktorarbeit

Page 29: Die Inhibition von TGF-a bei der Hepatokarzinogenese nach ... · RFA und transarterielle (Chemo-)Embolisation= TAE/ TACE) zur Verfügung. Da die Diagnose jedoch häufig erst in einem

Ergebnisse

29

32 Blutglukosedaten

Nach erfolgreicher Streptozotocingabe stiegen die Blutglukosewerte aller

Hauptgruppentiere auf Werte uumlber 167 mmolL bzw 300mgL In allen Gruppen lagen

die Durchschnittswerte post transplantationem zwischen 160 mmolL und 276mmolL

waumlhrend des gesamten Versuches Am Toumltungstag lag der Blutzucker durchschnittlich

bei 243mmolL Der nach der Transplantation nachgewiesene Blutglukoseabfall war in

allen Hauptgruppen zu verzeichnen (im Durchschnitt 123) Im Verlauf stiegen die

Werte konsekutiv wieder an Signifikante Unterschiede gab es nicht Verglichen mit den

normoglykaumlmen Kontrollgruppen war ein signifikanter Unterschied zu den

Hauptgruppentieren auf Grund der diabetischen Stoffwechsellage zu ermitteln (Tab 4

Abb 7)

In den Kontrollgruppen lag der Durchschnittswert aller Blutglukosewerte bei

54mmolL (plusmn 09mmolL) Blutzuckerschwankungen als Folge der Gefitinibgabe

konnten nicht nachgewiesen werden Ein signifikanter Unterschied ergab sich zwischen

den Kontrollgruppen 3 (6 Monate) welche einen Blutzuckerwert um 497mmoll hatten

und 5 (6 Monate 3 Monate Gefitinib) welchen einen Blutzuckerwert um 449mmoll

hatten (Tab 5 Abb 8)

Tabelle 4 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Hauptgruppen 1-5

HG1 (n=8) HG2 (n=12) HG3 (n=11) HG4 (n=13) HG5 (n=14)

MW 23088 23075 23456 26700 25591

SEM 0795 1070 3487 1108 1505

Test nsa ns

b ns

c ns

d

Test lt0001e lt0001

f 0001

g lt0001

h lt0001

i

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM Standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

Ergebnisse

30

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabelle 5 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Kontrollgruppen 1-5

KG1 (n=10) KG2 (n=10) KG3 (n=11) KG4 (n=10) KG5(n=10)

MW 5530 6320 4973 4830 4490

SEM 0281 0541 0160 0293 0091

Test nsa ns

b ns

c 0019

d

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM Standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Ergebnisse

31

Startpunkte Gefitinibgabe

Abbildung 7 Blutglukoseentwicklung der Hauptgruppen

Post transplantationem kam es in allen Gruppen zu einem Blutglukoseabfall Im Verlauf stiegen die

Werte konsekutiv wieder an

Startpunkte Gefitinibgabe

Abbildung 8 Blutglukoseentwicklung der Kontrollgruppen

Die Blutglukosewerte der nicht transplantierten Tiere lagen im Durchschnitt bei 54mmolL (plusmn

09mmolL) Blutzuckerschwankungen als Folge der Gefitinibgabe konnten nicht nachgewiesen werden

Ergebnisse

32

33 Praumlneoplastische Leberherde

Nach erfolgreicher Transplantation der Pankreasinseln entstanden bei allen

Hauptgruppen im Abstromgebiet der Inseln klarzellige Veraumlnderungen der Hepatozyten

in den Azinuszonen 1 und 2 (s Abb 9) Diese Foci of alterated hepatocytes zeigten wie

in den vorangegangenen Experimenten eine vermehrte Glykogenspeicherung welche

mit Hilfe der PAS- Reaktion verdeutlicht werden kann (s Abb 10) Des weiteren fand

sich in den Glykogenspeicherherden eine Uumlberexpression des EGF-R und von TGFα im

Vergleich zum extrafokalen Lebergewebe (Abb 13 und 14)

34 Proliferationsaktivitaumlt

Die Proliferationsaktivitaumlt der einzelnen Gruppen wurde anhand des BrdU-Labeling-

Index bestimmt Ein Vergleich der Indices erfolgte intra- und interindividuell (Tabellen

6 bis 8) Die Proliferation betrug im Normalgewebe der Hauptgruppe 1 (3 Wochen) im

Durchschnitt 35 plusmn 0764 In der Hauptgruppe 2 (3 Wochen 2 Wochen Gefitinib) war

sie deutlich geringer und lag bei 125 plusmn 0256

Die Proliferationsaktivitaumlt in den praumlneoplastischen Herden wurde nach 2 Wochen

Gefitinibgabe halbiert (HG 1 vs HG2 107 plusmn 0996 vs 57 plusmn 049) Im

intraindividuellen Vergleich der Hauptgruppe 2 war die Proliferationsaktivitaumlt der

Herde im Vergleich zum Normalgewebe um etwa das 3-fache erhoumlht (Herde vs

Normalgewebe 574 plusmn 049 vs 125 plusmn 026)

Im Normalgewebe der Hauptgruppen 3-5 (vgl Tab7 6 Monate 6 Monate 2 Wochen

Gefitinib 6 Monate 3 Monate Gefitinib) war die Proliferation im Mittel jeweils

geringer als in den Herden (12 plusmn 0075 06 plusmn 0031 und 07 plusmn 0036 vs 61 plusmn

0437 23 plusmn 0131 und 35 plusmn 0223) Dieser Unterschied war in allen drei Gruppen

signifikant Des Weiteren ergab sich ein signifikanter Unterschied zwischen den

Hauptgruppen 3 und 4 Die Proliferationsaktivitaumlt war in der HG 4 (also nach 2-

woumlchiger Gefitinibgabe im Vergleich zur HG 3 (ohne Gefitinibgabe) sowohl im Herd-

als auch im Normalgewebe etwa halbiert (Normalgewebe HG 3 vs HG 4 12 plusmn 0075

vs 06 plusmn 0031 Herdgewebe HG 3 vs HG 4 61 plusmn0437 vs 23 plusmn 0131)

Ergebnisse

33

Bei den Kontrollgruppen 1-4 zeigten sich im Vergleich zum Normalgewebe der

Hauptgruppen erhoumlhte Proliferationsaktivitaumlten im Lebergewebe in den Gruppen 1

(44 plusmn 0595 3 Wochen) und 2 (29 plusmn 0441 3 Wochen 2 Wochen Gefitinib) Diese

waren bei den 6- Monats- Kontrolltieren geringer (KG 345 15 plusmn 0097 06 plusmn

016 09 plusmn 006) Verglichen mit dem Normalgewebe der Hauptgruppen waren die

Proliferationsaktivitaumlten der Kontrolltiere bis auf KG 4 (6 Monate) erhoumlht

Tabelle 6 BrdU-Labeling-Index der Hauptgruppen 1-2

HG1 HG2

Normalgewebe Herde Normalgewebe Herde

Tier 1 35 165 255 604

Tier 2 775 856 065 429

Tier 3 085 771 155 839

Tier 4 18 1004 025 422

MW 3475 10703 1250 5735

SEM 0764 0996 0256 0490

Test(a) 0030 0011

Test(b) nsa ns

b

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

Test(a)

Vergleich zwischen Normalgewebe und Herde der jeweiligen Hauptgruppe

Test(b)

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2 (Normalgewebe)

b Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2 (Herde)

Ergebnisse

34

Tabelle 7 BrdU-Labeling-Index der Hauptgruppen 3-5

HG3 HG4 HG5

Normalgewebe Herde Normalgewebe Herde Normalgewebe Herde

Tier 1 07 293 055 168 06 442

Tier 2 135 83 04 14 08 335

Tier 3 09 478 08 288 065 315

Tier 4 165 683 045 333 1 126

Tier 5 125 748 055 264 045 515

Tier 6 085 169 095 394

MW 1170 6064 0600 2270 0742 3545

SE 0075 0437 0031 0131 0036 0223

Test(a) 0004 0004 0006

Test(b) 0023a 0015

b ns

c ns

d ns

e ns

f

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

Test(a)

Vergleich zwischen Normalgewebe und Herde der jeweiligen Hauptgruppe

Test(b)

a Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4 (Normalgewebe)

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4 (Herde)

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5 (Normalgewebe)

d Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5 (Herde)

e Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5 (Normalgewebe)

f Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5 (Herde)

Ergebnisse

35

Tabelle 8 BrdU-Labeling-Index der Kontrollgruppen 1-5

KG 1 KG 2 KG 3 KG 4 KG 5

Tier 1 71 165 114 054 069

Tier 2 285 38 216 073 079

Tier 3 26 5 186 087 116

Tier 4 815 13 117 049 059

Tier 5 15 113 034 128

MW 4440 2938 1492 0594 0902

SEM 0595 0441 0097 0160 0060

Test(a) ns a 0011

b ns

c ns

d

Test(b) 0044 ns 0008 0003 0004

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

Test(a)

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Test(b)

Vergleich zwischen den jeweiligen Haupt- und Kontrollgruppen

Ergebnisse

36

35 Abbildungen

Abb 9 Immunhistochemische Darstellung von Insulin in den transplantierten

Pankreasinseln

Vitale angewachsene Pankreasinseln in einem Pfortaderast eines Portaltraktes nach intraportaler

Transplantation und umgebene klarzellige Veraumlnderungen der Hepatozyten im Abstromgebiet Mit dem

Antikoumlrper gegen Insulin lassen sich szlig-Zellen der transplantierten Inseln nachweisen deren Zytoplasma

spezifisch angefaumlrbt wird (Laumlnge der unteren Bildkante A761 microm B 435microm)

A

B

Ergebnisse

37

Abb 10 Glykogenspeicherherd (6 Mon nach Transplantation) in der PAS-

Reaktion

Leberherd 6 Monate nach Transplantation mit typischen Lebergewebsveraumlnderungen (in der unteren

Abbildung vergroumlszligert) Praumlneoplastische hepatozellulaumlre Laumlsionen sogenannte foci of altered

hepatocytes (FAH) mit vermehrter Glykogenspeicherung im Vergleich zum umgebenen Lebergewebe

dargestellt in der PAS- Reaktion (Laumlnge der unteren Bildkante A1740microm B 870microm)

B

A

Ergebnisse

38

Abb 11 Glykogenspeicherherde in der PAS-Reaktion

Man erkennt in der PAS-Reaktion eine kraumlftige Violettfaumlrbung der Herde gegenuumlber dem Normalgewebe

Die Transplantation von Pankreasinseln fuumlhrte bei den diabetischen Tieren zu glykogenspeichernden

Herden im Abstromgebiet der Transplantate und auch bei Ratten die Gefitinib erhielten Die

Abbildungen zeigen die Herde in verschiedenen Vergroumlszligerungen der Hauptgruppe 5 (6 Monate 3

Monate Gefitinib) (Laumlnge der unteren Bildkante A E870microm B F 435microm CD 217microm)

B A

F E

C D

Ergebnisse

39

Abbildung 13 Immunhistochemische Darstellung von TGF-α

Beispiel der immunhistochemischen Darstellung von TGF-α in einem hellzelligen Leberherd (6 Monate

nach Transplantation ohne Gefitinibgabe) Man sieht eine maumlszligige Braunfaumlrbung des Zytoplasmas und

der Zellmembran der Hepatozyten der Leberherde im Vergleich zum umgebenden Normalgewebe

entsprechend einer Uumlberexpression von TGFα innerhalb des Leberherdes

(Laumlnge der unteren Bildkante A1740microm B 870microm)

B

A

Ergebnisse

40

Abbildung 14 Immunhistochemische Darstellung von EGF-R

Beispiel einer immunhistochemischen Darstellung des EGF-R in einem hellzelligen Leberherd(6 Monate

nach Transplantation ohne Gefitinibgabe) Im Vergleich zum Normalgewebe findet man eine etwas

kraumlftigere membranstaumlndige Braunfaumlrbung der Hepatozyten im Herdgewebe entsprechend einer leichten

Uumlberexpression des EGFR in den Leberherden (Laumlnge der unteren Bildkante A1740microm B 870microm)

A

B

Ergebnisse

41

Abbildung 15 Immunhistochemische Darstellung BrdU-markierter Hepatozyten

Dunkelbraun gefaumlrbte Zellkerne markieren Hepatozyten die sich im Proliferationszyklus befinden Das

umliegende Normalgewebe zeigt im Vergleich zum Herdgewebe eine deutlich geringere

Proliferationsaktivitaumlt BrdU wurde mittels einer osmotischen Minipumpe uumlber 7 Tage kontinuierlich

verabreicht (6 Monate nach Transplantation ohne Gefitinibgabe)

(Laumlnge der unteren Bildkante 870microm)

A

Diskussion

42

4 Diskussion

41 Die Transplantate und deren Effekte auf das benachbarte Leberparenchym

Voraussetzung fuumlr das Experiment waren vitale Pankreasinseltransplantate in den

kleinen Pfortaderaumlsten der Leber welche zu allen Toumltungszeitpunkten in den

Hauptgruppen nachgewiesen werden konnten (siehe Abb 3) Zahlreiche Herde

veraumlnderter Hepatozyten haben sich im Abstromgebiet der Transplantate ausgebildet

Mit Hilfe der PAS-Reaktion konnte die Glykogenspeicherung der vergroumlszligerten

Hepatozyten innerhalb des Leberazinus deutlich gemacht werden Diese klarzelligen

Herde (clear cell foci CCF) werden bei der Ratte zu den Praumlneoplasien gezaumlhlt [50]

Ursaumlchlich fuumlr die Glykogenose ist eine reduzierte Glykogenolyseaktivitaumlt der

Hepatozyten und eine gesteigerte Glykogensynthese (verminderte Aktivitaumlt des

glykogenolytischen Enzyms Glukose- 6- Phosphatase) Insulin-vermittelte Signalwege

wie AKT mTOR und Ras Raf1 sowie Enzyme der Glykolyse der de-novo-

Fettsaumluresynthese der β- Oxidation und der Cholesterinbiosynthese sind in den CCF

hochreguliert verglichen mit dem Normalgewebe Ebenfalls findet sich eine erhoumlhte

Proliferationsaktivitaumlt [9] und eine gleichzeitige Uumlberexpression von EGF-R und TGF-α

in praumlneoplastischen Herden wie es auch in diesem Experiment bei den unbehandelten

Tieren nachweisbar ist

42 Blutglukose und Gewichtsentwicklung der Tiere

In allen Hauptgruppen konnte nach der Transplantation eine Gewichtsreduktion

nachgewiesen werden Diese beruht meist auf einer voruumlbergehenden Einstellung der

Nahrungsaufnahme sowie dem auch beim Menschen bekannten

Postaggressionsstoffwechsel nach Operationen [53]

Die Entwicklung von Blutglukose und Gewicht der Haupt- und Kontrollgruppen

entsprach in der Gesamtheit unseren Erwartungen In den Hauptgruppen konnten wir

dauerhaft hohe Blutzuckerwerte und groumlszligtenteils konstante Gewichtsverlaumlufe

verzeichnen Die Kontrolltiere waren zu jeder Zeit normoglykaumlmisch und nahmen

kontinuierlich an Gewicht zu Ein Einfluss des Medikamentes Gefitinib bezogen auf

die Blutglukose- und Gewichtsdaten konnte bei den transplantierten Versuchstieren

Diskussion

43

nicht festgestellt werden Hier zeigte sich im Vergleich der einzelnen Hauptgruppen

untereinander kein signifikanter Unterschied Die geringe Gewichtszunahme ist wie

auch schon in einigen Vorarbeiten beschrieben den Nebenwirkungen des Diabetes

zuzuschreiben [13] Zudem kam es bei den diabetischen Tieren zu Katarakten

Polydipsie Polyurie und Diarrhoen

Ein Einfluss des Gefitinibs auf die Gewichtsentwicklung der nicht-transplantieren Tiere

konnte jedoch ermittelt werden Es zeigten sich signifikante Unterschiede zwischen den

behandelten (Kontrollgruppe 4 6 Monate 2 Wochen Gefitinib) und den nicht-

behandelten Tieren (Kontrollgruppe 3 6 Monate) Gefitinib fuumlhrte dazu dass die Tiere

anfangs weniger zunahmen dann nach 3 Wochen aber kontinuierlich an Gewicht

zunahmen moumlglicherweise laumlsst sich dies durch Gewoumlhnungseffekte erklaumlren

Die Kontrollgruppe 5 welche sechs Monate lebte und drei Monate vor

Toumltungszeitpunkt Gefitinib erhielt zeigte jedoch im Vergleich zu der unbehandelten

Kontrollgruppe 3 (6 Monate) keinen signifikanten Gewichtsunterschied Dies kann die

Folge einer Toleranzentwicklung gegenuumlber der Applikation sein oder dass mit

zunehmender Dauer der Verabreichung des Medikamentes die Nebenwirkungen von

den Tieren besser toleriert werden konnten Zu den bekannten Nebenwirkungen von

Gefitinib gehoumlren Diarrhoen Augenentzuumlndungen und Hautausschlaumlge (vergleiche

Tab 6-5) [54] Ein Einfluss des Medikamentes auf den Blutglukosespiegel der

Kontrolltiere konnte nicht festgestellt werden

43 Proliferationsindex

Ziel dieser Arbeit war die Inhibition von EGF-R ein Transmembranrezeptor der eine

wichtige Rolle in der Hepatokarzinogenese spielt [28 29] Dieser

Wachstumsfaktorrezeptor wird auch auf der Zelloberflaumlche hepatozellulaumlrer Karzinome

vermehrt exprimiert [46 47]

Nun konnte in meinen Experimenten durch die Blockade der intrazellulaumlren

Tyrosinkinase mittels Gefitinib eine Reduktion der Proliferationsrate der

praumlneoplastischen Leberherde erzielt werden sodass eine Beeinflussung der Initiation

der Hepatokarzinogenese anzunehmen ist Gefitinib hemmt die Proliferation dieser

Glykogenspeicherherde im Kurzzeitversuch uumlber 2 Wochen bei den 3 Wochen- und 6-

Monatstieren mit einer Dosis von 20mgkgKG

Diskussion

44

Im Gegensatz dazu kam es zu keiner Beeinflussung der Proliferation bei den

Mittellangzeitversuchen von 6 Monaten uumlber eine laumlngere Applikationsdauer (3

Monate) mit einer reduzierten Dosis (10mgkgKG) Somit bleibt anscheinend die

Karzinogenese bereits laumlnger bestehender womoumlglich schon promovierter Herde durch

eine EGF-R-Blockade unbeeinflusst Dies liegt moumlglicherweise an dem Startpunkt der

Behandlung da die Therapie mit Gefitinib erst nach 3 Monaten begonnen wurde und

der Einfluss auf die sehr fruumlhe Hepatokarzinogenese somit verringert ist

Auch andere Modelle wie die intrahepatische Ovar- und

Schilddruumlsenfollikeltransplantation sowie chemische Hepatokarzinogenesemodelle (N-

Nitrosomorpholin) zeigten aumlhnliche Ergebnisse sowohl in Kurz- (3 Wochen - 6 Monate)

als auch in den Langzeitexperimenten (12-24 Monate) im Hinblick auf die Proliferation

Nach 2-woumlchiger Hochdosis-Gefitinibgabe lieszligen sich verminderte

Proliferationsaktivitaumlten in den praumlneoplastischen Leberherden nachweisen Im

Ovartransplantationsmodell Modellen entstanden sogar weiterhin hepatozellulaumlre

Adenome und Karzinome sodass anzunehmen ist dass Gefitinib kaum einen Einfluss

auf die Promotion und Progression in der hormonellen Hepatokarzinogenese hat Weder

die Anzahl noch das Auftreten der Tumoren wurde durch die Gefitinibdauergabe

(10mg) beeinflusst [55] Im N-Nitrosomorpholinmodell hingegen konnte das Auftreten

von hepatozellulaumlren Adenomen und Karzinomen durch die Gefitinibgabe reduziert

werden sodass im chemischen Hepatokarzinogenesemodell die Aktivierung des EGF-R

womoumlglich eine groumlszligere Rolle spielt als im hormonellen [56]

Eine moumlgliche Erklaumlrung kann die Resistenzentwicklung gegenuumlber

Tyrosinkinaseinhibitoren sein welche sowohl in vitro als auch klinisch bei der

Behandlung mit diesen Medikamenten beobachtet wird [49 50] Auszligerdem ist es

moumlglich dass die verabreichte Dosis von 10mgkgKG Gefitinib nicht zu einer

vollstaumlndigen Blockade der Tyrosinkinase gefuumlhrt hat Womoumlglich kam es uumlber

alternative Wege wie beispielsweise der Aktivierung des IGF-1R (insulin-like-growth-

factor-receptor 1) zu einer Aufrechterhaltung des MAPK-Pfades und damit zum

Uumlberleben und Wachstum der Praumlneoplasien [50 51] Zellkulturexperimente konnten

diese Resistenzentwicklung und eine Transaktivierung des EGF-R belegen [50]

Diese Hypothese wird auch durch eine klinische Studie aus dem Jahr 2006 untermauert

[57] Hier wurde die Wirksamkeit von Gefitinib bei fortgeschrittenem inoperablen

HCCacutes an 31 Patienten untersucht Das Ergebnis war jedoch mit einem Ansprechen von

nur ca 3 ernuumlchternd sodass die Studie nicht fortgefuumlhrt wurde Allerdings findet

Diskussion

45

Gefitinib (IressaTM) neben Erlotinib (TarcevaTM) ua im Rahmen klinischer Studien

in der Therapie des Bronchialkarzinoms Anwendung

Zusammenfassung

46

5 Zusammenfassung

Die therapeutischen Moumlglichkeiten sind fuumlr das hepatozellulaumlre Karzinom bis heute sehr

begrenzt Tierexperimentelle Hepatokarzinogenesemodelle dienen dem besseren

Verstaumlndnis diverser pathophysiologischer metabolischer und molekulaer Prozesse

und zeigen neue gezielte antitumorigene Therapieansaumltze auf

Ein langjaumlhrig etabliertes Modell ist die hormoninduzierte Hepatokarzinogenese durch

Pankreasinseltransplantation Auch andere Modelle wie die intrahepatische Ovar- und

Schilddruumlsenfollikeltransplantation sowie chemische Hepatokarzinogenesemodelle (N-

Nitrosomorpholin) haben sich etabliert und wurden in parallelen Experimenten zu

meinem durchgefuumlhrt In allen Modellen entstanden Praumlneoplasien bzw

hyperproliferative Leberherde in der nichtzirrhotischen Rattenleber welche sich (auszliger

nach Schilddruumlsenfollikeltransplantation) zu hepatozellulaumlren Adenomen und spaumlter

auch Karzinomen weiterentwickelten

In dieser Studie wurden die Versuchstiere (Ratten) in 5 Haupt- und 5 Kontrollgruppen

unterteilt wobei die kuumlrzeste Beobachtungszeit bei 3 Wochen und die laumlngste bei 6

Monaten lag Die Dauer der Gefitinibapplikation wurde ebenfalls unterteilt in 2 Wochen

und 3 Monate Messparameter in diesem Experiment stellten Blutzucker Gewicht und

die Proliferationsaktivitaumlt der Herde dar Das Lebergewebe wurde histologisch

morphometrisch und immunhistochemisch untersucht

In der vorliegenden Arbeit wurde versucht die insulininduzierte Hepatokarzinogenese

mittels Gefitinib zu hemmen Dieses blockiert spezifisch die Tyrosinkinase des EGF-R

sodass es zu einer Unterbrechung der Signalkaskade kommt

In meiner Arbeit fand sich im Kurzzeitversuch eine deutlich geringere

Proliferationsaktivitaumlt innerhalb der Glykogenspeicherherde behandelter Tiere im

Vergleich zu nicht behandelten Tieren

Dies untermauert die Annahme dass TGF-α und der EGF-R eine wichtige Rolle in der

Entstehung praumlneoplastischer Herde und in der Hepatokarzinogenese spielen

In diesem Experiment konnte somit gezeigt werden dass Gefitinib einen Einfluss auf

die Initiation der Tumorgenese im Inseltransplantationsmodell der Ratten hat

Die Langzeitexperimente zeigten jedoch dass es zu keiner Beeinflussung der Promotion

und Progression der Hepatokarzinogenese kam Anzunehmen ist dass die EGF-R-

Zusammenfassung

47

Aktivierung nur einen Teil der aktivierten Signalkaskaden in der hormonell induzierten

Karzinogenese der Leber ausmacht

Literaturverzeichnis

48

6 Literaturverzeichnis

[1] Jemal A Bray F Center MM Ferlay J Ward E Forman D Global

Cancer Statistics CA- Cancer J Clin 2011 6169ndash90

[2] Gomaa AI Khan SA Toledano M B Waked I Taylor- Robinson S D

Hepatocellular carcinoma epidemiology risk factors and pathogenesis World J

Gastroenterol 2008 14 4300-4308

[3] Marrero J Kudo M Bronowicki J-P The Challenge of Prognosis and

Staging for Hepatocellular Carcinoma Oncologist 2010 15 23-33

[4] Llovet JM Bru C Bruix J Prognosis of hepatocellular carcinoma the

BCLC staging classification Semin Liver Dis 1999 19 329ndash38

[5] Llovet JM Ricci S Mazzaferro V Hilgard P Gane E Blanc JF de

oliveira AC Santoro A Raoul JL Forner A Schwartz M Porta C

Zeuzem S Bolondi L Greten TF Galle PR Seitz JF Borbath I

Haumlussinger D Giannaris T Shan M Moscovici M Voliotis D Bruix J

Sorafenib in advanced hepatocellular carcinoma N Engl J Med 2008 359 378-

90

[6] Wilhelm S Adnane L Newell P Villanueva A Llovet JM Lynch M

Preclinical overview of sorafenib a multikinase inhibitor that targets both Raf

and VEGF and PDGF receptor tyrosine kinase signaling Mol Cancer Ther 2008

73129-3140

[7] Bannasch P Preneoplastic lesions as end points in carcinogenicity testing II

Preneoplasia in various non- hepatic tissues Carcinogenesis 1986 7 849-852

[8] Aleem E Nehrbass D Klimek F Mayer D Bannasch P Upregulation

of the insulin receptor and type I insulin-like growth factor receptor are early

events in hepatocarcinogenesis Toxicol Pathol 2011 39524-43

Literaturverzeichnis

49

[9] Dombrowski F Mathieu C Evert M Hepatocellular Neoplasms Induced by

Low-NumberPancreatic Islet Transplants in Autoimmune Diabetic BBPfd Rats

Cancer Res 2006 1833-1843

[10] Ribback S Calvisi DF Cigliano A Sailer V Peters M Rausch J

Heidecke CD Birth M Dombrowski F Molecular and metabolic changes in

human liver clear cell foci resemble the alterations occurring in rat

hepatocarcinogenesis J Hepatol 2013 581147-56

[11] Morath C Schwenger J Schmidt J Zeier M Kombinierte Niere- Pankreas-

Transplantation Nephrologe 2007 2356ndash363

[12] Griffith RC Scharp D Hartmann B Ballinger W Lacy P A Morphologic

Study of Intrahepatic Portal-vein Islets Isografts Diabetes 1977 26 201-14

[13] Dombrowski F Lehringer-Polzin M Pfeifer U Hyperproliferative Liver

Acini after Intraportal Islet Transplantation in Streptozotocin-Induced Diabetic

Rats Laboratory Invest 1994 71 688-699

[14] Dombrowski F Bannasch P Pfeifer U Hepatocellular Neoplasms Induced

by Low- Number Pancreatic Islet Transplants in Streptozotocin Diabetic Rats

Am J Pathol 1997 150 1071-1087

[15] Dombrowski F Klingmuumlller D Pfeifer U Insulinomas Derived from

Hyperplastic Intra-Hepatic Islet Transplants Am J Pathol 1998 152 1025-

1038

[16] Dombrowski F Peifer U Hyperprolferative State of Liver Acini and

Pancreatic Islets after Intraportal Transplantation of Small Mass of Islets of

Langerhans in Streptozotocin induced Diabetic Rats Exp Clin Endocrinol 1995

103 112-117

Literaturverzeichnis

50

[17] De Paepe M Keymeulen B Pipeleers D Kloumlppel G Proliferation and

Hypertrophy of Liver Cells Surrounding Islet Grafts in Diabetic Recipient Rats

Hepatology 1995 21 1114-1153

[18] Dombrowski F Filsinger E Bannasch P Pfeifer U Altered Liver Acini

Induced in Diabetic Rats by Portal Vein Islet Isografts Resemble

Preneoplstic Hepatic Foci in Their Enzymic Pattern Am J Pathol 1996 148

1249-56

[19] Dragan Y P Sargent L Xu Y-D Xu Y-H H C Pitot HC The

Initiation-Promotion-Progression Model of Rat Hepatocarcinogenesis Exp Biol

Med (Maywood) 1993 20216-24

[20] Buumlrger C Inhibition der Signaltransduktion des epidermalen

Wachstumsfaktorrezeptors (EGF-Rezeptor) durch Peptid-Aptamere unv Diss

Universitaumlt Frankfurt aM 2002

[21 ] Fausto N Liver regeneration J Hepatol 2000 3219-31

[22] Michalopoulos GK DeFrances MC Liver regeneration Science 1997

27660-66

[23] Morimitsu Y Hsia CC Kojiro M Tabor E Nodules of less-differentiated

tumor within or adjacent to hepatocellular carcinoma relative expression of

transforming growth factor-alpha and its receptor in the different areas of tumor

Hum Pathol 1995 261126-1132

[24] Nalesnik MA Lee RG Carr BI Transforming growth factor alpha (TGFalpha)

in hepatocellular carcinomas and adjacent hepatic parenchyma Hum Pathol

1998 29228-234

[25] Harada K Shiota G Kawasaki H Transforming growth factor-alpha and

epidermal growth factor receptor in chronic liver disease and hepatocellular

carcinoma Liver 1999 19318-325

Literaturverzeichnis

51

[26] Chung YH Kim JA Song BC Lee GC Koh MS Lee YS et al

Expression of transforming growth factor-alpha mRNA in livers of patients with

chronic viral hepatitis and hepatocellular carcinoma Cancer 2000 89977-982

[27] Bekaii-Saab T Williams N Plass C Calero M Eng C A novel mutation

in the tyrosine kinase domain of ErB2 in hepatocellular carcinoma BMC

Cancer 2006 278-282

[28] Lee G Merlino G Fausto N Development of liver tumors in transforming

growth factor alpha transgenic mice Cancer Res 1992 19 5162-1570

[29] Hufnagl K Parzefall W Marian B Kaumlfer M Bukowska K Schulte-

Hermann R Grasl-Kraupp B Role of transforming growth factor alspha and

prostaglandines in preferential growth of preneopastic rat hepatocytes

Carcinogenesis 2001 8 1247-1256

[30] Carpenter G Cohen S Epidermal growth factor Annu Rev Biochem 1979

193-216

[31] Hanahan D Weinberg R The hallmarks of cancer Cell 2000 100 57-

70

[32] Fedi S Tola E Moeumlnne-Loccoz Y Dowling DN Smith LM Ogara F

Evidence for signalling between the phytopathogenic fungus Pythium ultimum

and Pseudomonas fluorescens F113 P ultimum represses the expression of

genes in P fluorescens F113 resulting in altered ecological fitness Appl

Environ Microbiol 1997 63 4261-4266

[33] Slamon D Clark G Wong S Levin W Ullrich A McGuire W Science

1987 235 177-182

[34] Khalil M Grandis J Shin D Expert Review of Anticancer Therapy 2003 3

367-380

Literaturverzeichnis

52

[ 35] Krejsa C Rogge M Sadee W Protein therapeutics new applications for

pharmacogenetics Nature Reviews Drug Discovery 2006 5 507-521

[36] Barker A Gibson K Grundy W Godfrey A Barlow J Healy M

Woodburn J Ashton S Curry B Scarlett L Henthorn L Richards L

Studies leading to the identification of ZD1839 (IRESSA) an orally active

selective epidermal growth factor receptor tyrosine kinase inhibitor targeted to

the treatment of cancer Bioorg Med Chem Lett 2001 14 1911-1914

[37] Shchemelinin I Sefc L Necas E Protein kinase inhibitors Folia Biol

(Praha) 2006 4 137-148

[38] Wakeling A Guy S Woodburn J Ashton S Curry B Barker A Gibson

K ZD1839 (IRESSA) an orally active inhibitor of epidermal growth factor

signalling with potential for cancer therapy Cancer Res 2002 20 5749-5754

[39] Blackhall F Ranson M Thatcher N Where next for gefitinib in patients with

lung cancer Lancet Oncol 2006 6 499-507

[40] Birnbaum A Ready N Gefitinib therapy for non-small cell lung cancer

Curr Treat Options Oncol 2005 675-81

[41] Schiffer E Housset C Cacheux W Wendum D Desbois-Mouthon C

Rey C Clergue F Poupon R Barbu V Rosmorduc O Gefitinib an EGFR

inhibitor prevents hepatocellular carcinoma development in the rat liver with

cirrhosis Hepatology 2005 41307-14

[42] Brehmer D Greff Z Godl K Blencke S Kurtenbach A Weber M

Muumlller S Klebl B Cotten M Keacuteri G Wissing J Daub H Cellular

Targets of Gefitinib Cancer Res 2005 65 379

[43] Klotz L Hacker HJ Klingmuumlller D Bannasch P Pfeifer U Dombrowski

F Hepatocellular alterations after intraportal transplantation of ovarian tissue in

ovariectomized rats Am J Pathol 2000 1561613-26

Literaturverzeichnis

53

[44] Dombrowski F Klotz L Hacker HJ Li Y Klingmuumlller D Brix K

Herzog V Bannasch P Hyperproliferative hepatocellular alterations after

intraportal transplantation of thyroid follicles Am J Pathol 2000 15699-113

[45] Weibel E Staubli W Gnagi H Hess F Correlated morphometric and

biochemical studies on the liver cell I Morphometric model stereologic

methods and normal morphometric data for rat liver J Cell Biol1969 4268ndash

91

[46] Strumberg D Clark J Awada A Moore M Richly H Hindlisz A Hirte

H Eder J Lenz H Schwartz B Safety pharmacokinetics and preliminary

antitumor activity of sorafenib a review of four phase I trials in patients with

advanced refractory solid tumors Oncologist 2007 4 426-437

[47] Mendelsohn J Baselga J The EGF receptor family as targets for cancer

therapy Oncogene 2000 56 6550-6565

[48] Li B Chang C Yuan M McKenna W Shu H Resistance to small

molecule inhibitors of epidermal growth factor receptor in malignant gliomas

Cancer Res 2003 21 7443ndash7450

[49] Kosaka T Yatabe Y Endoh H Yoshida K Hida T Tsuboi M Tada H

Kuwano H Mitsudomi T Analysis of epidermal growth factor receptor gene

mutation in patients with non-small cell lung cancer and acquired resistance to

gefitinib Clin Cancer Res 2006 19 5764ndash5769

[50] Huether A Hopfner M Sutter A Baradari V Schuppan D Scheruumlbl

H Signaling pathways involved in the inhibition of epidermal growth factor

receptor by erlotinib in hepatocellular cancer World J Gastroenterol 2006

32 5160ndash5167

[51] Giglia J Antonia S Berk L Bruno S Dessureault S Finkelstein

S Systemic therapy for advanced hepatocellular carcinoma past present and

future Cancer Control 2010 1 120ndash129

Literaturverzeichnis

54

[52] Bannasch P Pathogenesis of hepatocellular carcinoma sequential cellular

molecular and metabolic changes Prog Liver Dis 1996 14161ndash97

[53] Beisbarth H Fekl W Pathophysiology of post-aggression metabolism

Zentralbl Chir 1989 1141045-58

[54] Packungsbeilage Iressa (Hersteller AstraZeneca UK Limited Macclesfield

Cheshire SK10 2NA Vereinigtes Koumlnigreich)

[55] Ribback S Sailer V Boumlhning E Guumlnther J Merz J Steinmuumlller F

Evert M Calvisi DC Der Tyrosinkinasehemmer Gefitinib reduziert die

Tumorentstehung im chemischen jedoch in hormonell induzierten

Hepatokarzinogenese-Modellen Z Gastroenterol 2013 5130 (abstract)

[56] Dombowski F Sailer V Inhibition des Epidermal Growth Factor

Rezeptors in chemisch induzierten praumlneoplastischen Leberherden und

hepatozellulaumlren Karzinomen der Ratte 2010

[57] OrsquoDwyer P J Giantonio BJ Levy DE Kauh JS Fitzgerald B Benson

AB Gefitinib in advanced unresectable hepatocellular carcinoma Results from

the Eastern Cooperative Oncology Grouprsquos Study E1203 Journal of Clinical

2006 414

Tabellenanhang

55

7 Tabellenanhang

Tab 7-1 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Hauptgruppen 1-5

HG1 HG2 HG3 HG4 HG5

Tier 1 234 212 70 304 315

Tier 2 216 282 317 249 324

Tier 3 142 221 184 332 226

Tier 4 306 245 304 287 323

Tier 5 302 205 288 293 273

Tier 6 167 210 306 278 193

Tier 7 291 185 332 271 198

Tier 8 189 215 245 249 201

Tier 9 314 65 234 260

Tier 10 199 268 232

Tier 11 252 291 270

Tier 12 229 169

Tier 13 246

MW 23088 23075 23456 26700 25591

SEM 0795 1070 3487 1108 1505

Test nsa ns

b nsc ns

d

Test lt0001e lt0001

f 0001g lt0001

h lt0001i

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabellenanhang

56

Tab 7-2 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Kontrollgruppen

1-5

KG1 KG2 KG3 KG4 KG5

Tier 1 51 51 47 47 47

Tier 2 47 48 44 48 43

Tier 3 53 48 42 43 43

Tier 4 48 51 61 74 47

Tier 5 57 87 47 44 41

Tier 6 54 47 50 46 40

Tier 7 51 68 51 45 47

Tier 8 52 92 56 49 46

Tier 9 63 63 51 44 47

Tier 10 77 77 48 43 48

Tier 11 50

MW 5530 6320 4973 4830 4490

SEM 0281 0541 0160 0293 0091

Test nsa ns

b nsc 0019

d

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Tabellenanhang

57

Tab 7-3 Gewichtsentwicklung der Hauptgruppen 1-5

HG1 HG2 HG3 HG4 HG5

Tier 1 0938 1045 0841 0942 1057

Tier 2 1092 0938 0870 0894 0950

Tier 3 1075 1070 1435 1077 0967

Tier 4 1089 1039 0696 0960 1004

Tier 5 0988 0984 0693 0763 0958

Tier 6 1187 0949 1004 1041 1033

Tier 7 1044 0988 1220 0874 1306

Tier 8 1039 0964 0984 0949 1016

Tier 9 1038 1221 0957 1209

Tier 10 1063 1039 0935 0946

Tier 11 1020 1934 1192 1030

Tier 12 1007 1266 0770

Tier 13 1063 0618

Tier 14 0935

MW 1056 1009 1081 0984 0983

SEM 0009 0004 0033 0010 0012

Test nsa ns

b nsc ns

d

lt0001e 0001

f lt0001g lt0001

h lt0001i

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabellenanhang

58

Tab 7-4 Gewichtsentwicklung der Kontrollgruppen 1-5

KG1 KG2 KG3 KG4 KG5

Tier 1 1308 1311 2255 1836 1717

Tier 2 1397 1269 1408 1872 1672

Tier 3 1332 1318 1471 1134 1598

Tier 4 1285 1225 1642 1206 1621

Tier 5 1331 1189 1828 1512 1896

Tier 6 1341 1203 1946 1339 1746

Tier 7 1361 0981 1788 1326 1589

Tier 8 1290 1105 1806 1411 1856

Tier 9 1109 1090 1560 1380 1389

Tier 10 1128 1094 1526 1432 1406

Tier 11 1537

MW 1288 1179 1706 1445 1649

SEM 0010 0011 0023 0024 0017

Test 0029a 0025

b 0043c ns

d

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Tabellenanhang

59

Tab 6-5Nebenwirkungen von Gefitinib [47]

Nebenwirkungen nach Systemorganklassen und Haumlufigkeit Stoffwechsel- und Ernaumlhrungsstoumlrungen Sehr haumlufig Anorexie leicht oder

mittelschwer (CTC-Grad 1 oder 2)

Augenerkrankungen Haumlufig Konjunktivitis Blepharitis und

trockene Augen hauptsaumlchlich

leicht (CTC-Grad 1) Gelegentlich Hornhauterosion reversibel und

manchmal verbunden mit

anormalem Wimpernwachstum Keratitis (012 )

Gefaumlszligerkrankungen Haumlufig Haumlmorrhagie wie Nasenbluten

und Haumlmaturie Erkrankungen der Atemwege des Brustraums und Mediastinums

Haumlufig Interstitielle Lungenerkrankung (13 ) oft schwer (CTC-Grad 3-4) uumlber Todesfaumllle wurde

berichtet Erkrankungen des Gastrointestinaltrakts Sehr haumlufig Durchfall hauptsaumlchlich leicht

oder mittelschwer (CTC-Grad 1

oder 2)

Erbrechen hauptsaumlchlich leicht

oder mittelschwer (CTC-Grad 1

oder 2)

Uumlbelkeit hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Stomatitis hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Haumlufig Dehydratation als Folge von

Durchfall Uumlbelkeit Erbrechen

oder Appetitlosigkeit

Mundtrockenheit hauptsaumlchlich

leicht (CTC-Grad 1)

Gelegentlich Pankreatitis gastrointestinale Perforation

Leber- und Gallenerkrankungen Sehr haumlufig Erhoumlhungen der

Alaninaminotransferase

hauptsaumlchlich leicht bis

mittelschwer Haumlufig Erhoumlhungen der

Aspartataminotransferase

hauptsaumlchlich leicht bis

mittelschwer Erhoumlhungen des

Gesamtbilirubins hauptsaumlchlich

leicht bis mittelschwer

Gelegentlich Hepatitis

Tabellenanhang

60

Erkrankungen der Haut und des Unterhautzellgewebes

Sehr haumlufig Hautreaktionen hauptsaumlchlich

leicht bis mittelschwer (CTC-Grad 1 oder 2) pustuloumlser Ausschlag manchmal juckend mit trockener Haut einschlieszliglich Hautfissuren erythematoumls

Haumlufig Nagelstoumlrungen Alopezie

Gelegentlich Allergische Reaktionen unter

anderem Angiooumldem und

Urtikaria Selten Bulloumlse Reaktionen

einschlieszliglich toxisch epidermaler Nekrolyse Stevens-Johnson-Syndrom und Erythema multiforme Kutane Vaskulitis

Erkrankungen der Nieren und Harnwege Haumlufig Asymptomatische Erhoumlhung der Kreatininwerte im Blut Proteinurie Zystitis

Selten Haumlmorrhagische Zystitis Allgemeine Erkrankungen und Beschwerden am Verabreichungsort

Sehr haumlufig Asthenie hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Haumlufig Pyrexie Die Haumlufigkeit von UAWs die mit abnormalen Aumlnderungen eines Laborwerts

zusammenhaumlngen wurde auf Basis der Patienten ermittelt bei denen sich der

entsprechende Laborwert mindestens um 2 oder mehr CTC-Grade (bezogen auf den

basalen Laborwert) geaumlndert hat

Dieses Ereignis kann zusammen mit anderen Formen von

Dehydratisierungserscheinungen auftreten (hauptsaumlchlich Hautreaktionen) die bei

IRESSA beobachtet wurden

Die Gesamthaumlufigkeit der unerwuumlnschten Ereignisse mit allergischen Reaktionen

betrug nach der zusammengefassten Analyse der ISEL- INTEREST- und

IPASS-Studien 15 (36 Patienten) Vierzehn der 36 Patienten wurden aus der

gemeldeten Haumlufigkeit ausgeschlossen da es in den Meldungen Hinweise auf

eine nicht-allergische Aumltiologie gab oder darauf dass die allergische Reaktion

die Folge einer Therapie mit einem anderen Arzneimittel war

Dies schlieszligt einzelne Berichte von Leberversagen ein das in einigen Faumlllen

toumldlich verlief

Abkuumlrzungsverzeichnis

61

8 Abkuumlrzungsverzeichnis

microl Mikroliter

Abb Abbildung

ABC avidin-biotin-complex

AKT aktivierte Protein Kinase B

ATP Adenosintriphosphat

BCLC Bacelona Liver Cancer Clinic

BrdU Bromodesoxyuridin

bzw beziehungsweise

CCF clear cell foci

CIS China integrated score

cm Zentimeter

d der

DAB 33-Diaminobenzidin

dh das heiszligt

DNA Desoxyribonucleic acid

EGF Epidermal Growth Factor

EGF-R EGF-Rezeptor

Fa Firma

FAH foci of altered hepatocytes

g Gramm

GSF glycogen storing foci

h Stunde

HCA Hepatozellulaumlres Adenom

HCC Hepatozellulaumlres Karzinom

HE Haumlmatoxylin- Eosin- Faumlrbung

HG Hauptgruppe

HPLC high performance liquid chromatographie

IGF-1R Insulin-Like Growth Factor Receptor 1

GLUT Glukosetransporter

JAK Januskinase

kg Kilogramm

Abkuumlrzungsverzeichnis

62

KG Kontrollgruppe

MAPK mitogen activated protein kinase

mg Milligramm

ml Milliliter

mm Millimeter

mTOR mechanistic Target of Rapamycin

MW Mittelwert

NaCl Natriumchlorid

NaHCO3 Natriumhydrogencarbonat

NNM N- Nitrosomorpholin

ns nicht signifikant

PAS Periodic acid-Schiff reaction

PDGF-R-β Platet Derived Growth Factor-Rezeptor-β

PEI Perkutane Ethanol- Instillation

PI3K Phosphoinositide 3- Kinase

PST Performance- Status

RAF-Kinase Ras-activated factor-Kinase

Ras Rat sarcoma

RFA Radiofrequenzablation

RNA Ribunuclied acid

SEM Standard error of the mean

STAT Signal Transducers and Activators of Transcription

TACE transarterielle Chemoembolisation

TGF-α Transforming Growth Factor alpha

TRIS Tris(hydroxymethyl)-aminomethan

ua unter anderem

UAW Unerwuumlnschte Arzneimittelwirkung

VEGF-R Vascular Endothelial Growth factor-Rezeptor

vgl vergleiche

zB zum Beispiel

Danksagung

63

9 Danksagung

Besonderer Dank gilt Herrn Professor Dr med F Dombrowski fuumlr die Uumlberlassung

des Themas und die Moumlglichkeit diese Arbeit an seinem Institut durchzufuumlhren Mit

seiner Unterstuumltzung war es moumlglich ein Gerhard- Domagk- Stipendium der Ernst-

Moritz- Arndt- Universitaumlt zu erhalten An dieser Stelle moumlchte ich mich auch

rechtherzlich bei der Stipendienvergabekommission bedanken Meinen Doktoranden-

Kollegen moumlchte ich fuumlr die Bereitschaft danken jederzeit bei der Versorgung der

Ratten und Mithilfe bei den experimentellen Versuchen zur Verfuumlgung zu stehen Der

Tierpflegerin Frau Zimak sowie den medizinisch-technischen Assistenten des Instituts

danke ich fuumlr die Versorgung der Tiere und die Anfertigung der histologischen und

immunhistochemischen Schnitte Nicht zuletzt danke ich Frau Dr F Steinmuumlller und

Frau Dr S Ribback fuumlr die Betreuung und kritische Auseinandersetzung mit meiner

Doktorarbeit

Page 30: Die Inhibition von TGF-a bei der Hepatokarzinogenese nach ... · RFA und transarterielle (Chemo-)Embolisation= TAE/ TACE) zur Verfügung. Da die Diagnose jedoch häufig erst in einem

Ergebnisse

30

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabelle 5 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Kontrollgruppen 1-5

KG1 (n=10) KG2 (n=10) KG3 (n=11) KG4 (n=10) KG5(n=10)

MW 5530 6320 4973 4830 4490

SEM 0281 0541 0160 0293 0091

Test nsa ns

b ns

c 0019

d

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM Standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Ergebnisse

31

Startpunkte Gefitinibgabe

Abbildung 7 Blutglukoseentwicklung der Hauptgruppen

Post transplantationem kam es in allen Gruppen zu einem Blutglukoseabfall Im Verlauf stiegen die

Werte konsekutiv wieder an

Startpunkte Gefitinibgabe

Abbildung 8 Blutglukoseentwicklung der Kontrollgruppen

Die Blutglukosewerte der nicht transplantierten Tiere lagen im Durchschnitt bei 54mmolL (plusmn

09mmolL) Blutzuckerschwankungen als Folge der Gefitinibgabe konnten nicht nachgewiesen werden

Ergebnisse

32

33 Praumlneoplastische Leberherde

Nach erfolgreicher Transplantation der Pankreasinseln entstanden bei allen

Hauptgruppen im Abstromgebiet der Inseln klarzellige Veraumlnderungen der Hepatozyten

in den Azinuszonen 1 und 2 (s Abb 9) Diese Foci of alterated hepatocytes zeigten wie

in den vorangegangenen Experimenten eine vermehrte Glykogenspeicherung welche

mit Hilfe der PAS- Reaktion verdeutlicht werden kann (s Abb 10) Des weiteren fand

sich in den Glykogenspeicherherden eine Uumlberexpression des EGF-R und von TGFα im

Vergleich zum extrafokalen Lebergewebe (Abb 13 und 14)

34 Proliferationsaktivitaumlt

Die Proliferationsaktivitaumlt der einzelnen Gruppen wurde anhand des BrdU-Labeling-

Index bestimmt Ein Vergleich der Indices erfolgte intra- und interindividuell (Tabellen

6 bis 8) Die Proliferation betrug im Normalgewebe der Hauptgruppe 1 (3 Wochen) im

Durchschnitt 35 plusmn 0764 In der Hauptgruppe 2 (3 Wochen 2 Wochen Gefitinib) war

sie deutlich geringer und lag bei 125 plusmn 0256

Die Proliferationsaktivitaumlt in den praumlneoplastischen Herden wurde nach 2 Wochen

Gefitinibgabe halbiert (HG 1 vs HG2 107 plusmn 0996 vs 57 plusmn 049) Im

intraindividuellen Vergleich der Hauptgruppe 2 war die Proliferationsaktivitaumlt der

Herde im Vergleich zum Normalgewebe um etwa das 3-fache erhoumlht (Herde vs

Normalgewebe 574 plusmn 049 vs 125 plusmn 026)

Im Normalgewebe der Hauptgruppen 3-5 (vgl Tab7 6 Monate 6 Monate 2 Wochen

Gefitinib 6 Monate 3 Monate Gefitinib) war die Proliferation im Mittel jeweils

geringer als in den Herden (12 plusmn 0075 06 plusmn 0031 und 07 plusmn 0036 vs 61 plusmn

0437 23 plusmn 0131 und 35 plusmn 0223) Dieser Unterschied war in allen drei Gruppen

signifikant Des Weiteren ergab sich ein signifikanter Unterschied zwischen den

Hauptgruppen 3 und 4 Die Proliferationsaktivitaumlt war in der HG 4 (also nach 2-

woumlchiger Gefitinibgabe im Vergleich zur HG 3 (ohne Gefitinibgabe) sowohl im Herd-

als auch im Normalgewebe etwa halbiert (Normalgewebe HG 3 vs HG 4 12 plusmn 0075

vs 06 plusmn 0031 Herdgewebe HG 3 vs HG 4 61 plusmn0437 vs 23 plusmn 0131)

Ergebnisse

33

Bei den Kontrollgruppen 1-4 zeigten sich im Vergleich zum Normalgewebe der

Hauptgruppen erhoumlhte Proliferationsaktivitaumlten im Lebergewebe in den Gruppen 1

(44 plusmn 0595 3 Wochen) und 2 (29 plusmn 0441 3 Wochen 2 Wochen Gefitinib) Diese

waren bei den 6- Monats- Kontrolltieren geringer (KG 345 15 plusmn 0097 06 plusmn

016 09 plusmn 006) Verglichen mit dem Normalgewebe der Hauptgruppen waren die

Proliferationsaktivitaumlten der Kontrolltiere bis auf KG 4 (6 Monate) erhoumlht

Tabelle 6 BrdU-Labeling-Index der Hauptgruppen 1-2

HG1 HG2

Normalgewebe Herde Normalgewebe Herde

Tier 1 35 165 255 604

Tier 2 775 856 065 429

Tier 3 085 771 155 839

Tier 4 18 1004 025 422

MW 3475 10703 1250 5735

SEM 0764 0996 0256 0490

Test(a) 0030 0011

Test(b) nsa ns

b

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

Test(a)

Vergleich zwischen Normalgewebe und Herde der jeweiligen Hauptgruppe

Test(b)

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2 (Normalgewebe)

b Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2 (Herde)

Ergebnisse

34

Tabelle 7 BrdU-Labeling-Index der Hauptgruppen 3-5

HG3 HG4 HG5

Normalgewebe Herde Normalgewebe Herde Normalgewebe Herde

Tier 1 07 293 055 168 06 442

Tier 2 135 83 04 14 08 335

Tier 3 09 478 08 288 065 315

Tier 4 165 683 045 333 1 126

Tier 5 125 748 055 264 045 515

Tier 6 085 169 095 394

MW 1170 6064 0600 2270 0742 3545

SE 0075 0437 0031 0131 0036 0223

Test(a) 0004 0004 0006

Test(b) 0023a 0015

b ns

c ns

d ns

e ns

f

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

Test(a)

Vergleich zwischen Normalgewebe und Herde der jeweiligen Hauptgruppe

Test(b)

a Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4 (Normalgewebe)

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4 (Herde)

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5 (Normalgewebe)

d Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5 (Herde)

e Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5 (Normalgewebe)

f Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5 (Herde)

Ergebnisse

35

Tabelle 8 BrdU-Labeling-Index der Kontrollgruppen 1-5

KG 1 KG 2 KG 3 KG 4 KG 5

Tier 1 71 165 114 054 069

Tier 2 285 38 216 073 079

Tier 3 26 5 186 087 116

Tier 4 815 13 117 049 059

Tier 5 15 113 034 128

MW 4440 2938 1492 0594 0902

SEM 0595 0441 0097 0160 0060

Test(a) ns a 0011

b ns

c ns

d

Test(b) 0044 ns 0008 0003 0004

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

Test(a)

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Test(b)

Vergleich zwischen den jeweiligen Haupt- und Kontrollgruppen

Ergebnisse

36

35 Abbildungen

Abb 9 Immunhistochemische Darstellung von Insulin in den transplantierten

Pankreasinseln

Vitale angewachsene Pankreasinseln in einem Pfortaderast eines Portaltraktes nach intraportaler

Transplantation und umgebene klarzellige Veraumlnderungen der Hepatozyten im Abstromgebiet Mit dem

Antikoumlrper gegen Insulin lassen sich szlig-Zellen der transplantierten Inseln nachweisen deren Zytoplasma

spezifisch angefaumlrbt wird (Laumlnge der unteren Bildkante A761 microm B 435microm)

A

B

Ergebnisse

37

Abb 10 Glykogenspeicherherd (6 Mon nach Transplantation) in der PAS-

Reaktion

Leberherd 6 Monate nach Transplantation mit typischen Lebergewebsveraumlnderungen (in der unteren

Abbildung vergroumlszligert) Praumlneoplastische hepatozellulaumlre Laumlsionen sogenannte foci of altered

hepatocytes (FAH) mit vermehrter Glykogenspeicherung im Vergleich zum umgebenen Lebergewebe

dargestellt in der PAS- Reaktion (Laumlnge der unteren Bildkante A1740microm B 870microm)

B

A

Ergebnisse

38

Abb 11 Glykogenspeicherherde in der PAS-Reaktion

Man erkennt in der PAS-Reaktion eine kraumlftige Violettfaumlrbung der Herde gegenuumlber dem Normalgewebe

Die Transplantation von Pankreasinseln fuumlhrte bei den diabetischen Tieren zu glykogenspeichernden

Herden im Abstromgebiet der Transplantate und auch bei Ratten die Gefitinib erhielten Die

Abbildungen zeigen die Herde in verschiedenen Vergroumlszligerungen der Hauptgruppe 5 (6 Monate 3

Monate Gefitinib) (Laumlnge der unteren Bildkante A E870microm B F 435microm CD 217microm)

B A

F E

C D

Ergebnisse

39

Abbildung 13 Immunhistochemische Darstellung von TGF-α

Beispiel der immunhistochemischen Darstellung von TGF-α in einem hellzelligen Leberherd (6 Monate

nach Transplantation ohne Gefitinibgabe) Man sieht eine maumlszligige Braunfaumlrbung des Zytoplasmas und

der Zellmembran der Hepatozyten der Leberherde im Vergleich zum umgebenden Normalgewebe

entsprechend einer Uumlberexpression von TGFα innerhalb des Leberherdes

(Laumlnge der unteren Bildkante A1740microm B 870microm)

B

A

Ergebnisse

40

Abbildung 14 Immunhistochemische Darstellung von EGF-R

Beispiel einer immunhistochemischen Darstellung des EGF-R in einem hellzelligen Leberherd(6 Monate

nach Transplantation ohne Gefitinibgabe) Im Vergleich zum Normalgewebe findet man eine etwas

kraumlftigere membranstaumlndige Braunfaumlrbung der Hepatozyten im Herdgewebe entsprechend einer leichten

Uumlberexpression des EGFR in den Leberherden (Laumlnge der unteren Bildkante A1740microm B 870microm)

A

B

Ergebnisse

41

Abbildung 15 Immunhistochemische Darstellung BrdU-markierter Hepatozyten

Dunkelbraun gefaumlrbte Zellkerne markieren Hepatozyten die sich im Proliferationszyklus befinden Das

umliegende Normalgewebe zeigt im Vergleich zum Herdgewebe eine deutlich geringere

Proliferationsaktivitaumlt BrdU wurde mittels einer osmotischen Minipumpe uumlber 7 Tage kontinuierlich

verabreicht (6 Monate nach Transplantation ohne Gefitinibgabe)

(Laumlnge der unteren Bildkante 870microm)

A

Diskussion

42

4 Diskussion

41 Die Transplantate und deren Effekte auf das benachbarte Leberparenchym

Voraussetzung fuumlr das Experiment waren vitale Pankreasinseltransplantate in den

kleinen Pfortaderaumlsten der Leber welche zu allen Toumltungszeitpunkten in den

Hauptgruppen nachgewiesen werden konnten (siehe Abb 3) Zahlreiche Herde

veraumlnderter Hepatozyten haben sich im Abstromgebiet der Transplantate ausgebildet

Mit Hilfe der PAS-Reaktion konnte die Glykogenspeicherung der vergroumlszligerten

Hepatozyten innerhalb des Leberazinus deutlich gemacht werden Diese klarzelligen

Herde (clear cell foci CCF) werden bei der Ratte zu den Praumlneoplasien gezaumlhlt [50]

Ursaumlchlich fuumlr die Glykogenose ist eine reduzierte Glykogenolyseaktivitaumlt der

Hepatozyten und eine gesteigerte Glykogensynthese (verminderte Aktivitaumlt des

glykogenolytischen Enzyms Glukose- 6- Phosphatase) Insulin-vermittelte Signalwege

wie AKT mTOR und Ras Raf1 sowie Enzyme der Glykolyse der de-novo-

Fettsaumluresynthese der β- Oxidation und der Cholesterinbiosynthese sind in den CCF

hochreguliert verglichen mit dem Normalgewebe Ebenfalls findet sich eine erhoumlhte

Proliferationsaktivitaumlt [9] und eine gleichzeitige Uumlberexpression von EGF-R und TGF-α

in praumlneoplastischen Herden wie es auch in diesem Experiment bei den unbehandelten

Tieren nachweisbar ist

42 Blutglukose und Gewichtsentwicklung der Tiere

In allen Hauptgruppen konnte nach der Transplantation eine Gewichtsreduktion

nachgewiesen werden Diese beruht meist auf einer voruumlbergehenden Einstellung der

Nahrungsaufnahme sowie dem auch beim Menschen bekannten

Postaggressionsstoffwechsel nach Operationen [53]

Die Entwicklung von Blutglukose und Gewicht der Haupt- und Kontrollgruppen

entsprach in der Gesamtheit unseren Erwartungen In den Hauptgruppen konnten wir

dauerhaft hohe Blutzuckerwerte und groumlszligtenteils konstante Gewichtsverlaumlufe

verzeichnen Die Kontrolltiere waren zu jeder Zeit normoglykaumlmisch und nahmen

kontinuierlich an Gewicht zu Ein Einfluss des Medikamentes Gefitinib bezogen auf

die Blutglukose- und Gewichtsdaten konnte bei den transplantierten Versuchstieren

Diskussion

43

nicht festgestellt werden Hier zeigte sich im Vergleich der einzelnen Hauptgruppen

untereinander kein signifikanter Unterschied Die geringe Gewichtszunahme ist wie

auch schon in einigen Vorarbeiten beschrieben den Nebenwirkungen des Diabetes

zuzuschreiben [13] Zudem kam es bei den diabetischen Tieren zu Katarakten

Polydipsie Polyurie und Diarrhoen

Ein Einfluss des Gefitinibs auf die Gewichtsentwicklung der nicht-transplantieren Tiere

konnte jedoch ermittelt werden Es zeigten sich signifikante Unterschiede zwischen den

behandelten (Kontrollgruppe 4 6 Monate 2 Wochen Gefitinib) und den nicht-

behandelten Tieren (Kontrollgruppe 3 6 Monate) Gefitinib fuumlhrte dazu dass die Tiere

anfangs weniger zunahmen dann nach 3 Wochen aber kontinuierlich an Gewicht

zunahmen moumlglicherweise laumlsst sich dies durch Gewoumlhnungseffekte erklaumlren

Die Kontrollgruppe 5 welche sechs Monate lebte und drei Monate vor

Toumltungszeitpunkt Gefitinib erhielt zeigte jedoch im Vergleich zu der unbehandelten

Kontrollgruppe 3 (6 Monate) keinen signifikanten Gewichtsunterschied Dies kann die

Folge einer Toleranzentwicklung gegenuumlber der Applikation sein oder dass mit

zunehmender Dauer der Verabreichung des Medikamentes die Nebenwirkungen von

den Tieren besser toleriert werden konnten Zu den bekannten Nebenwirkungen von

Gefitinib gehoumlren Diarrhoen Augenentzuumlndungen und Hautausschlaumlge (vergleiche

Tab 6-5) [54] Ein Einfluss des Medikamentes auf den Blutglukosespiegel der

Kontrolltiere konnte nicht festgestellt werden

43 Proliferationsindex

Ziel dieser Arbeit war die Inhibition von EGF-R ein Transmembranrezeptor der eine

wichtige Rolle in der Hepatokarzinogenese spielt [28 29] Dieser

Wachstumsfaktorrezeptor wird auch auf der Zelloberflaumlche hepatozellulaumlrer Karzinome

vermehrt exprimiert [46 47]

Nun konnte in meinen Experimenten durch die Blockade der intrazellulaumlren

Tyrosinkinase mittels Gefitinib eine Reduktion der Proliferationsrate der

praumlneoplastischen Leberherde erzielt werden sodass eine Beeinflussung der Initiation

der Hepatokarzinogenese anzunehmen ist Gefitinib hemmt die Proliferation dieser

Glykogenspeicherherde im Kurzzeitversuch uumlber 2 Wochen bei den 3 Wochen- und 6-

Monatstieren mit einer Dosis von 20mgkgKG

Diskussion

44

Im Gegensatz dazu kam es zu keiner Beeinflussung der Proliferation bei den

Mittellangzeitversuchen von 6 Monaten uumlber eine laumlngere Applikationsdauer (3

Monate) mit einer reduzierten Dosis (10mgkgKG) Somit bleibt anscheinend die

Karzinogenese bereits laumlnger bestehender womoumlglich schon promovierter Herde durch

eine EGF-R-Blockade unbeeinflusst Dies liegt moumlglicherweise an dem Startpunkt der

Behandlung da die Therapie mit Gefitinib erst nach 3 Monaten begonnen wurde und

der Einfluss auf die sehr fruumlhe Hepatokarzinogenese somit verringert ist

Auch andere Modelle wie die intrahepatische Ovar- und

Schilddruumlsenfollikeltransplantation sowie chemische Hepatokarzinogenesemodelle (N-

Nitrosomorpholin) zeigten aumlhnliche Ergebnisse sowohl in Kurz- (3 Wochen - 6 Monate)

als auch in den Langzeitexperimenten (12-24 Monate) im Hinblick auf die Proliferation

Nach 2-woumlchiger Hochdosis-Gefitinibgabe lieszligen sich verminderte

Proliferationsaktivitaumlten in den praumlneoplastischen Leberherden nachweisen Im

Ovartransplantationsmodell Modellen entstanden sogar weiterhin hepatozellulaumlre

Adenome und Karzinome sodass anzunehmen ist dass Gefitinib kaum einen Einfluss

auf die Promotion und Progression in der hormonellen Hepatokarzinogenese hat Weder

die Anzahl noch das Auftreten der Tumoren wurde durch die Gefitinibdauergabe

(10mg) beeinflusst [55] Im N-Nitrosomorpholinmodell hingegen konnte das Auftreten

von hepatozellulaumlren Adenomen und Karzinomen durch die Gefitinibgabe reduziert

werden sodass im chemischen Hepatokarzinogenesemodell die Aktivierung des EGF-R

womoumlglich eine groumlszligere Rolle spielt als im hormonellen [56]

Eine moumlgliche Erklaumlrung kann die Resistenzentwicklung gegenuumlber

Tyrosinkinaseinhibitoren sein welche sowohl in vitro als auch klinisch bei der

Behandlung mit diesen Medikamenten beobachtet wird [49 50] Auszligerdem ist es

moumlglich dass die verabreichte Dosis von 10mgkgKG Gefitinib nicht zu einer

vollstaumlndigen Blockade der Tyrosinkinase gefuumlhrt hat Womoumlglich kam es uumlber

alternative Wege wie beispielsweise der Aktivierung des IGF-1R (insulin-like-growth-

factor-receptor 1) zu einer Aufrechterhaltung des MAPK-Pfades und damit zum

Uumlberleben und Wachstum der Praumlneoplasien [50 51] Zellkulturexperimente konnten

diese Resistenzentwicklung und eine Transaktivierung des EGF-R belegen [50]

Diese Hypothese wird auch durch eine klinische Studie aus dem Jahr 2006 untermauert

[57] Hier wurde die Wirksamkeit von Gefitinib bei fortgeschrittenem inoperablen

HCCacutes an 31 Patienten untersucht Das Ergebnis war jedoch mit einem Ansprechen von

nur ca 3 ernuumlchternd sodass die Studie nicht fortgefuumlhrt wurde Allerdings findet

Diskussion

45

Gefitinib (IressaTM) neben Erlotinib (TarcevaTM) ua im Rahmen klinischer Studien

in der Therapie des Bronchialkarzinoms Anwendung

Zusammenfassung

46

5 Zusammenfassung

Die therapeutischen Moumlglichkeiten sind fuumlr das hepatozellulaumlre Karzinom bis heute sehr

begrenzt Tierexperimentelle Hepatokarzinogenesemodelle dienen dem besseren

Verstaumlndnis diverser pathophysiologischer metabolischer und molekulaer Prozesse

und zeigen neue gezielte antitumorigene Therapieansaumltze auf

Ein langjaumlhrig etabliertes Modell ist die hormoninduzierte Hepatokarzinogenese durch

Pankreasinseltransplantation Auch andere Modelle wie die intrahepatische Ovar- und

Schilddruumlsenfollikeltransplantation sowie chemische Hepatokarzinogenesemodelle (N-

Nitrosomorpholin) haben sich etabliert und wurden in parallelen Experimenten zu

meinem durchgefuumlhrt In allen Modellen entstanden Praumlneoplasien bzw

hyperproliferative Leberherde in der nichtzirrhotischen Rattenleber welche sich (auszliger

nach Schilddruumlsenfollikeltransplantation) zu hepatozellulaumlren Adenomen und spaumlter

auch Karzinomen weiterentwickelten

In dieser Studie wurden die Versuchstiere (Ratten) in 5 Haupt- und 5 Kontrollgruppen

unterteilt wobei die kuumlrzeste Beobachtungszeit bei 3 Wochen und die laumlngste bei 6

Monaten lag Die Dauer der Gefitinibapplikation wurde ebenfalls unterteilt in 2 Wochen

und 3 Monate Messparameter in diesem Experiment stellten Blutzucker Gewicht und

die Proliferationsaktivitaumlt der Herde dar Das Lebergewebe wurde histologisch

morphometrisch und immunhistochemisch untersucht

In der vorliegenden Arbeit wurde versucht die insulininduzierte Hepatokarzinogenese

mittels Gefitinib zu hemmen Dieses blockiert spezifisch die Tyrosinkinase des EGF-R

sodass es zu einer Unterbrechung der Signalkaskade kommt

In meiner Arbeit fand sich im Kurzzeitversuch eine deutlich geringere

Proliferationsaktivitaumlt innerhalb der Glykogenspeicherherde behandelter Tiere im

Vergleich zu nicht behandelten Tieren

Dies untermauert die Annahme dass TGF-α und der EGF-R eine wichtige Rolle in der

Entstehung praumlneoplastischer Herde und in der Hepatokarzinogenese spielen

In diesem Experiment konnte somit gezeigt werden dass Gefitinib einen Einfluss auf

die Initiation der Tumorgenese im Inseltransplantationsmodell der Ratten hat

Die Langzeitexperimente zeigten jedoch dass es zu keiner Beeinflussung der Promotion

und Progression der Hepatokarzinogenese kam Anzunehmen ist dass die EGF-R-

Zusammenfassung

47

Aktivierung nur einen Teil der aktivierten Signalkaskaden in der hormonell induzierten

Karzinogenese der Leber ausmacht

Literaturverzeichnis

48

6 Literaturverzeichnis

[1] Jemal A Bray F Center MM Ferlay J Ward E Forman D Global

Cancer Statistics CA- Cancer J Clin 2011 6169ndash90

[2] Gomaa AI Khan SA Toledano M B Waked I Taylor- Robinson S D

Hepatocellular carcinoma epidemiology risk factors and pathogenesis World J

Gastroenterol 2008 14 4300-4308

[3] Marrero J Kudo M Bronowicki J-P The Challenge of Prognosis and

Staging for Hepatocellular Carcinoma Oncologist 2010 15 23-33

[4] Llovet JM Bru C Bruix J Prognosis of hepatocellular carcinoma the

BCLC staging classification Semin Liver Dis 1999 19 329ndash38

[5] Llovet JM Ricci S Mazzaferro V Hilgard P Gane E Blanc JF de

oliveira AC Santoro A Raoul JL Forner A Schwartz M Porta C

Zeuzem S Bolondi L Greten TF Galle PR Seitz JF Borbath I

Haumlussinger D Giannaris T Shan M Moscovici M Voliotis D Bruix J

Sorafenib in advanced hepatocellular carcinoma N Engl J Med 2008 359 378-

90

[6] Wilhelm S Adnane L Newell P Villanueva A Llovet JM Lynch M

Preclinical overview of sorafenib a multikinase inhibitor that targets both Raf

and VEGF and PDGF receptor tyrosine kinase signaling Mol Cancer Ther 2008

73129-3140

[7] Bannasch P Preneoplastic lesions as end points in carcinogenicity testing II

Preneoplasia in various non- hepatic tissues Carcinogenesis 1986 7 849-852

[8] Aleem E Nehrbass D Klimek F Mayer D Bannasch P Upregulation

of the insulin receptor and type I insulin-like growth factor receptor are early

events in hepatocarcinogenesis Toxicol Pathol 2011 39524-43

Literaturverzeichnis

49

[9] Dombrowski F Mathieu C Evert M Hepatocellular Neoplasms Induced by

Low-NumberPancreatic Islet Transplants in Autoimmune Diabetic BBPfd Rats

Cancer Res 2006 1833-1843

[10] Ribback S Calvisi DF Cigliano A Sailer V Peters M Rausch J

Heidecke CD Birth M Dombrowski F Molecular and metabolic changes in

human liver clear cell foci resemble the alterations occurring in rat

hepatocarcinogenesis J Hepatol 2013 581147-56

[11] Morath C Schwenger J Schmidt J Zeier M Kombinierte Niere- Pankreas-

Transplantation Nephrologe 2007 2356ndash363

[12] Griffith RC Scharp D Hartmann B Ballinger W Lacy P A Morphologic

Study of Intrahepatic Portal-vein Islets Isografts Diabetes 1977 26 201-14

[13] Dombrowski F Lehringer-Polzin M Pfeifer U Hyperproliferative Liver

Acini after Intraportal Islet Transplantation in Streptozotocin-Induced Diabetic

Rats Laboratory Invest 1994 71 688-699

[14] Dombrowski F Bannasch P Pfeifer U Hepatocellular Neoplasms Induced

by Low- Number Pancreatic Islet Transplants in Streptozotocin Diabetic Rats

Am J Pathol 1997 150 1071-1087

[15] Dombrowski F Klingmuumlller D Pfeifer U Insulinomas Derived from

Hyperplastic Intra-Hepatic Islet Transplants Am J Pathol 1998 152 1025-

1038

[16] Dombrowski F Peifer U Hyperprolferative State of Liver Acini and

Pancreatic Islets after Intraportal Transplantation of Small Mass of Islets of

Langerhans in Streptozotocin induced Diabetic Rats Exp Clin Endocrinol 1995

103 112-117

Literaturverzeichnis

50

[17] De Paepe M Keymeulen B Pipeleers D Kloumlppel G Proliferation and

Hypertrophy of Liver Cells Surrounding Islet Grafts in Diabetic Recipient Rats

Hepatology 1995 21 1114-1153

[18] Dombrowski F Filsinger E Bannasch P Pfeifer U Altered Liver Acini

Induced in Diabetic Rats by Portal Vein Islet Isografts Resemble

Preneoplstic Hepatic Foci in Their Enzymic Pattern Am J Pathol 1996 148

1249-56

[19] Dragan Y P Sargent L Xu Y-D Xu Y-H H C Pitot HC The

Initiation-Promotion-Progression Model of Rat Hepatocarcinogenesis Exp Biol

Med (Maywood) 1993 20216-24

[20] Buumlrger C Inhibition der Signaltransduktion des epidermalen

Wachstumsfaktorrezeptors (EGF-Rezeptor) durch Peptid-Aptamere unv Diss

Universitaumlt Frankfurt aM 2002

[21 ] Fausto N Liver regeneration J Hepatol 2000 3219-31

[22] Michalopoulos GK DeFrances MC Liver regeneration Science 1997

27660-66

[23] Morimitsu Y Hsia CC Kojiro M Tabor E Nodules of less-differentiated

tumor within or adjacent to hepatocellular carcinoma relative expression of

transforming growth factor-alpha and its receptor in the different areas of tumor

Hum Pathol 1995 261126-1132

[24] Nalesnik MA Lee RG Carr BI Transforming growth factor alpha (TGFalpha)

in hepatocellular carcinomas and adjacent hepatic parenchyma Hum Pathol

1998 29228-234

[25] Harada K Shiota G Kawasaki H Transforming growth factor-alpha and

epidermal growth factor receptor in chronic liver disease and hepatocellular

carcinoma Liver 1999 19318-325

Literaturverzeichnis

51

[26] Chung YH Kim JA Song BC Lee GC Koh MS Lee YS et al

Expression of transforming growth factor-alpha mRNA in livers of patients with

chronic viral hepatitis and hepatocellular carcinoma Cancer 2000 89977-982

[27] Bekaii-Saab T Williams N Plass C Calero M Eng C A novel mutation

in the tyrosine kinase domain of ErB2 in hepatocellular carcinoma BMC

Cancer 2006 278-282

[28] Lee G Merlino G Fausto N Development of liver tumors in transforming

growth factor alpha transgenic mice Cancer Res 1992 19 5162-1570

[29] Hufnagl K Parzefall W Marian B Kaumlfer M Bukowska K Schulte-

Hermann R Grasl-Kraupp B Role of transforming growth factor alspha and

prostaglandines in preferential growth of preneopastic rat hepatocytes

Carcinogenesis 2001 8 1247-1256

[30] Carpenter G Cohen S Epidermal growth factor Annu Rev Biochem 1979

193-216

[31] Hanahan D Weinberg R The hallmarks of cancer Cell 2000 100 57-

70

[32] Fedi S Tola E Moeumlnne-Loccoz Y Dowling DN Smith LM Ogara F

Evidence for signalling between the phytopathogenic fungus Pythium ultimum

and Pseudomonas fluorescens F113 P ultimum represses the expression of

genes in P fluorescens F113 resulting in altered ecological fitness Appl

Environ Microbiol 1997 63 4261-4266

[33] Slamon D Clark G Wong S Levin W Ullrich A McGuire W Science

1987 235 177-182

[34] Khalil M Grandis J Shin D Expert Review of Anticancer Therapy 2003 3

367-380

Literaturverzeichnis

52

[ 35] Krejsa C Rogge M Sadee W Protein therapeutics new applications for

pharmacogenetics Nature Reviews Drug Discovery 2006 5 507-521

[36] Barker A Gibson K Grundy W Godfrey A Barlow J Healy M

Woodburn J Ashton S Curry B Scarlett L Henthorn L Richards L

Studies leading to the identification of ZD1839 (IRESSA) an orally active

selective epidermal growth factor receptor tyrosine kinase inhibitor targeted to

the treatment of cancer Bioorg Med Chem Lett 2001 14 1911-1914

[37] Shchemelinin I Sefc L Necas E Protein kinase inhibitors Folia Biol

(Praha) 2006 4 137-148

[38] Wakeling A Guy S Woodburn J Ashton S Curry B Barker A Gibson

K ZD1839 (IRESSA) an orally active inhibitor of epidermal growth factor

signalling with potential for cancer therapy Cancer Res 2002 20 5749-5754

[39] Blackhall F Ranson M Thatcher N Where next for gefitinib in patients with

lung cancer Lancet Oncol 2006 6 499-507

[40] Birnbaum A Ready N Gefitinib therapy for non-small cell lung cancer

Curr Treat Options Oncol 2005 675-81

[41] Schiffer E Housset C Cacheux W Wendum D Desbois-Mouthon C

Rey C Clergue F Poupon R Barbu V Rosmorduc O Gefitinib an EGFR

inhibitor prevents hepatocellular carcinoma development in the rat liver with

cirrhosis Hepatology 2005 41307-14

[42] Brehmer D Greff Z Godl K Blencke S Kurtenbach A Weber M

Muumlller S Klebl B Cotten M Keacuteri G Wissing J Daub H Cellular

Targets of Gefitinib Cancer Res 2005 65 379

[43] Klotz L Hacker HJ Klingmuumlller D Bannasch P Pfeifer U Dombrowski

F Hepatocellular alterations after intraportal transplantation of ovarian tissue in

ovariectomized rats Am J Pathol 2000 1561613-26

Literaturverzeichnis

53

[44] Dombrowski F Klotz L Hacker HJ Li Y Klingmuumlller D Brix K

Herzog V Bannasch P Hyperproliferative hepatocellular alterations after

intraportal transplantation of thyroid follicles Am J Pathol 2000 15699-113

[45] Weibel E Staubli W Gnagi H Hess F Correlated morphometric and

biochemical studies on the liver cell I Morphometric model stereologic

methods and normal morphometric data for rat liver J Cell Biol1969 4268ndash

91

[46] Strumberg D Clark J Awada A Moore M Richly H Hindlisz A Hirte

H Eder J Lenz H Schwartz B Safety pharmacokinetics and preliminary

antitumor activity of sorafenib a review of four phase I trials in patients with

advanced refractory solid tumors Oncologist 2007 4 426-437

[47] Mendelsohn J Baselga J The EGF receptor family as targets for cancer

therapy Oncogene 2000 56 6550-6565

[48] Li B Chang C Yuan M McKenna W Shu H Resistance to small

molecule inhibitors of epidermal growth factor receptor in malignant gliomas

Cancer Res 2003 21 7443ndash7450

[49] Kosaka T Yatabe Y Endoh H Yoshida K Hida T Tsuboi M Tada H

Kuwano H Mitsudomi T Analysis of epidermal growth factor receptor gene

mutation in patients with non-small cell lung cancer and acquired resistance to

gefitinib Clin Cancer Res 2006 19 5764ndash5769

[50] Huether A Hopfner M Sutter A Baradari V Schuppan D Scheruumlbl

H Signaling pathways involved in the inhibition of epidermal growth factor

receptor by erlotinib in hepatocellular cancer World J Gastroenterol 2006

32 5160ndash5167

[51] Giglia J Antonia S Berk L Bruno S Dessureault S Finkelstein

S Systemic therapy for advanced hepatocellular carcinoma past present and

future Cancer Control 2010 1 120ndash129

Literaturverzeichnis

54

[52] Bannasch P Pathogenesis of hepatocellular carcinoma sequential cellular

molecular and metabolic changes Prog Liver Dis 1996 14161ndash97

[53] Beisbarth H Fekl W Pathophysiology of post-aggression metabolism

Zentralbl Chir 1989 1141045-58

[54] Packungsbeilage Iressa (Hersteller AstraZeneca UK Limited Macclesfield

Cheshire SK10 2NA Vereinigtes Koumlnigreich)

[55] Ribback S Sailer V Boumlhning E Guumlnther J Merz J Steinmuumlller F

Evert M Calvisi DC Der Tyrosinkinasehemmer Gefitinib reduziert die

Tumorentstehung im chemischen jedoch in hormonell induzierten

Hepatokarzinogenese-Modellen Z Gastroenterol 2013 5130 (abstract)

[56] Dombowski F Sailer V Inhibition des Epidermal Growth Factor

Rezeptors in chemisch induzierten praumlneoplastischen Leberherden und

hepatozellulaumlren Karzinomen der Ratte 2010

[57] OrsquoDwyer P J Giantonio BJ Levy DE Kauh JS Fitzgerald B Benson

AB Gefitinib in advanced unresectable hepatocellular carcinoma Results from

the Eastern Cooperative Oncology Grouprsquos Study E1203 Journal of Clinical

2006 414

Tabellenanhang

55

7 Tabellenanhang

Tab 7-1 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Hauptgruppen 1-5

HG1 HG2 HG3 HG4 HG5

Tier 1 234 212 70 304 315

Tier 2 216 282 317 249 324

Tier 3 142 221 184 332 226

Tier 4 306 245 304 287 323

Tier 5 302 205 288 293 273

Tier 6 167 210 306 278 193

Tier 7 291 185 332 271 198

Tier 8 189 215 245 249 201

Tier 9 314 65 234 260

Tier 10 199 268 232

Tier 11 252 291 270

Tier 12 229 169

Tier 13 246

MW 23088 23075 23456 26700 25591

SEM 0795 1070 3487 1108 1505

Test nsa ns

b nsc ns

d

Test lt0001e lt0001

f 0001g lt0001

h lt0001i

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabellenanhang

56

Tab 7-2 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Kontrollgruppen

1-5

KG1 KG2 KG3 KG4 KG5

Tier 1 51 51 47 47 47

Tier 2 47 48 44 48 43

Tier 3 53 48 42 43 43

Tier 4 48 51 61 74 47

Tier 5 57 87 47 44 41

Tier 6 54 47 50 46 40

Tier 7 51 68 51 45 47

Tier 8 52 92 56 49 46

Tier 9 63 63 51 44 47

Tier 10 77 77 48 43 48

Tier 11 50

MW 5530 6320 4973 4830 4490

SEM 0281 0541 0160 0293 0091

Test nsa ns

b nsc 0019

d

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Tabellenanhang

57

Tab 7-3 Gewichtsentwicklung der Hauptgruppen 1-5

HG1 HG2 HG3 HG4 HG5

Tier 1 0938 1045 0841 0942 1057

Tier 2 1092 0938 0870 0894 0950

Tier 3 1075 1070 1435 1077 0967

Tier 4 1089 1039 0696 0960 1004

Tier 5 0988 0984 0693 0763 0958

Tier 6 1187 0949 1004 1041 1033

Tier 7 1044 0988 1220 0874 1306

Tier 8 1039 0964 0984 0949 1016

Tier 9 1038 1221 0957 1209

Tier 10 1063 1039 0935 0946

Tier 11 1020 1934 1192 1030

Tier 12 1007 1266 0770

Tier 13 1063 0618

Tier 14 0935

MW 1056 1009 1081 0984 0983

SEM 0009 0004 0033 0010 0012

Test nsa ns

b nsc ns

d

lt0001e 0001

f lt0001g lt0001

h lt0001i

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabellenanhang

58

Tab 7-4 Gewichtsentwicklung der Kontrollgruppen 1-5

KG1 KG2 KG3 KG4 KG5

Tier 1 1308 1311 2255 1836 1717

Tier 2 1397 1269 1408 1872 1672

Tier 3 1332 1318 1471 1134 1598

Tier 4 1285 1225 1642 1206 1621

Tier 5 1331 1189 1828 1512 1896

Tier 6 1341 1203 1946 1339 1746

Tier 7 1361 0981 1788 1326 1589

Tier 8 1290 1105 1806 1411 1856

Tier 9 1109 1090 1560 1380 1389

Tier 10 1128 1094 1526 1432 1406

Tier 11 1537

MW 1288 1179 1706 1445 1649

SEM 0010 0011 0023 0024 0017

Test 0029a 0025

b 0043c ns

d

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Tabellenanhang

59

Tab 6-5Nebenwirkungen von Gefitinib [47]

Nebenwirkungen nach Systemorganklassen und Haumlufigkeit Stoffwechsel- und Ernaumlhrungsstoumlrungen Sehr haumlufig Anorexie leicht oder

mittelschwer (CTC-Grad 1 oder 2)

Augenerkrankungen Haumlufig Konjunktivitis Blepharitis und

trockene Augen hauptsaumlchlich

leicht (CTC-Grad 1) Gelegentlich Hornhauterosion reversibel und

manchmal verbunden mit

anormalem Wimpernwachstum Keratitis (012 )

Gefaumlszligerkrankungen Haumlufig Haumlmorrhagie wie Nasenbluten

und Haumlmaturie Erkrankungen der Atemwege des Brustraums und Mediastinums

Haumlufig Interstitielle Lungenerkrankung (13 ) oft schwer (CTC-Grad 3-4) uumlber Todesfaumllle wurde

berichtet Erkrankungen des Gastrointestinaltrakts Sehr haumlufig Durchfall hauptsaumlchlich leicht

oder mittelschwer (CTC-Grad 1

oder 2)

Erbrechen hauptsaumlchlich leicht

oder mittelschwer (CTC-Grad 1

oder 2)

Uumlbelkeit hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Stomatitis hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Haumlufig Dehydratation als Folge von

Durchfall Uumlbelkeit Erbrechen

oder Appetitlosigkeit

Mundtrockenheit hauptsaumlchlich

leicht (CTC-Grad 1)

Gelegentlich Pankreatitis gastrointestinale Perforation

Leber- und Gallenerkrankungen Sehr haumlufig Erhoumlhungen der

Alaninaminotransferase

hauptsaumlchlich leicht bis

mittelschwer Haumlufig Erhoumlhungen der

Aspartataminotransferase

hauptsaumlchlich leicht bis

mittelschwer Erhoumlhungen des

Gesamtbilirubins hauptsaumlchlich

leicht bis mittelschwer

Gelegentlich Hepatitis

Tabellenanhang

60

Erkrankungen der Haut und des Unterhautzellgewebes

Sehr haumlufig Hautreaktionen hauptsaumlchlich

leicht bis mittelschwer (CTC-Grad 1 oder 2) pustuloumlser Ausschlag manchmal juckend mit trockener Haut einschlieszliglich Hautfissuren erythematoumls

Haumlufig Nagelstoumlrungen Alopezie

Gelegentlich Allergische Reaktionen unter

anderem Angiooumldem und

Urtikaria Selten Bulloumlse Reaktionen

einschlieszliglich toxisch epidermaler Nekrolyse Stevens-Johnson-Syndrom und Erythema multiforme Kutane Vaskulitis

Erkrankungen der Nieren und Harnwege Haumlufig Asymptomatische Erhoumlhung der Kreatininwerte im Blut Proteinurie Zystitis

Selten Haumlmorrhagische Zystitis Allgemeine Erkrankungen und Beschwerden am Verabreichungsort

Sehr haumlufig Asthenie hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Haumlufig Pyrexie Die Haumlufigkeit von UAWs die mit abnormalen Aumlnderungen eines Laborwerts

zusammenhaumlngen wurde auf Basis der Patienten ermittelt bei denen sich der

entsprechende Laborwert mindestens um 2 oder mehr CTC-Grade (bezogen auf den

basalen Laborwert) geaumlndert hat

Dieses Ereignis kann zusammen mit anderen Formen von

Dehydratisierungserscheinungen auftreten (hauptsaumlchlich Hautreaktionen) die bei

IRESSA beobachtet wurden

Die Gesamthaumlufigkeit der unerwuumlnschten Ereignisse mit allergischen Reaktionen

betrug nach der zusammengefassten Analyse der ISEL- INTEREST- und

IPASS-Studien 15 (36 Patienten) Vierzehn der 36 Patienten wurden aus der

gemeldeten Haumlufigkeit ausgeschlossen da es in den Meldungen Hinweise auf

eine nicht-allergische Aumltiologie gab oder darauf dass die allergische Reaktion

die Folge einer Therapie mit einem anderen Arzneimittel war

Dies schlieszligt einzelne Berichte von Leberversagen ein das in einigen Faumlllen

toumldlich verlief

Abkuumlrzungsverzeichnis

61

8 Abkuumlrzungsverzeichnis

microl Mikroliter

Abb Abbildung

ABC avidin-biotin-complex

AKT aktivierte Protein Kinase B

ATP Adenosintriphosphat

BCLC Bacelona Liver Cancer Clinic

BrdU Bromodesoxyuridin

bzw beziehungsweise

CCF clear cell foci

CIS China integrated score

cm Zentimeter

d der

DAB 33-Diaminobenzidin

dh das heiszligt

DNA Desoxyribonucleic acid

EGF Epidermal Growth Factor

EGF-R EGF-Rezeptor

Fa Firma

FAH foci of altered hepatocytes

g Gramm

GSF glycogen storing foci

h Stunde

HCA Hepatozellulaumlres Adenom

HCC Hepatozellulaumlres Karzinom

HE Haumlmatoxylin- Eosin- Faumlrbung

HG Hauptgruppe

HPLC high performance liquid chromatographie

IGF-1R Insulin-Like Growth Factor Receptor 1

GLUT Glukosetransporter

JAK Januskinase

kg Kilogramm

Abkuumlrzungsverzeichnis

62

KG Kontrollgruppe

MAPK mitogen activated protein kinase

mg Milligramm

ml Milliliter

mm Millimeter

mTOR mechanistic Target of Rapamycin

MW Mittelwert

NaCl Natriumchlorid

NaHCO3 Natriumhydrogencarbonat

NNM N- Nitrosomorpholin

ns nicht signifikant

PAS Periodic acid-Schiff reaction

PDGF-R-β Platet Derived Growth Factor-Rezeptor-β

PEI Perkutane Ethanol- Instillation

PI3K Phosphoinositide 3- Kinase

PST Performance- Status

RAF-Kinase Ras-activated factor-Kinase

Ras Rat sarcoma

RFA Radiofrequenzablation

RNA Ribunuclied acid

SEM Standard error of the mean

STAT Signal Transducers and Activators of Transcription

TACE transarterielle Chemoembolisation

TGF-α Transforming Growth Factor alpha

TRIS Tris(hydroxymethyl)-aminomethan

ua unter anderem

UAW Unerwuumlnschte Arzneimittelwirkung

VEGF-R Vascular Endothelial Growth factor-Rezeptor

vgl vergleiche

zB zum Beispiel

Danksagung

63

9 Danksagung

Besonderer Dank gilt Herrn Professor Dr med F Dombrowski fuumlr die Uumlberlassung

des Themas und die Moumlglichkeit diese Arbeit an seinem Institut durchzufuumlhren Mit

seiner Unterstuumltzung war es moumlglich ein Gerhard- Domagk- Stipendium der Ernst-

Moritz- Arndt- Universitaumlt zu erhalten An dieser Stelle moumlchte ich mich auch

rechtherzlich bei der Stipendienvergabekommission bedanken Meinen Doktoranden-

Kollegen moumlchte ich fuumlr die Bereitschaft danken jederzeit bei der Versorgung der

Ratten und Mithilfe bei den experimentellen Versuchen zur Verfuumlgung zu stehen Der

Tierpflegerin Frau Zimak sowie den medizinisch-technischen Assistenten des Instituts

danke ich fuumlr die Versorgung der Tiere und die Anfertigung der histologischen und

immunhistochemischen Schnitte Nicht zuletzt danke ich Frau Dr F Steinmuumlller und

Frau Dr S Ribback fuumlr die Betreuung und kritische Auseinandersetzung mit meiner

Doktorarbeit

Page 31: Die Inhibition von TGF-a bei der Hepatokarzinogenese nach ... · RFA und transarterielle (Chemo-)Embolisation= TAE/ TACE) zur Verfügung. Da die Diagnose jedoch häufig erst in einem

Ergebnisse

31

Startpunkte Gefitinibgabe

Abbildung 7 Blutglukoseentwicklung der Hauptgruppen

Post transplantationem kam es in allen Gruppen zu einem Blutglukoseabfall Im Verlauf stiegen die

Werte konsekutiv wieder an

Startpunkte Gefitinibgabe

Abbildung 8 Blutglukoseentwicklung der Kontrollgruppen

Die Blutglukosewerte der nicht transplantierten Tiere lagen im Durchschnitt bei 54mmolL (plusmn

09mmolL) Blutzuckerschwankungen als Folge der Gefitinibgabe konnten nicht nachgewiesen werden

Ergebnisse

32

33 Praumlneoplastische Leberherde

Nach erfolgreicher Transplantation der Pankreasinseln entstanden bei allen

Hauptgruppen im Abstromgebiet der Inseln klarzellige Veraumlnderungen der Hepatozyten

in den Azinuszonen 1 und 2 (s Abb 9) Diese Foci of alterated hepatocytes zeigten wie

in den vorangegangenen Experimenten eine vermehrte Glykogenspeicherung welche

mit Hilfe der PAS- Reaktion verdeutlicht werden kann (s Abb 10) Des weiteren fand

sich in den Glykogenspeicherherden eine Uumlberexpression des EGF-R und von TGFα im

Vergleich zum extrafokalen Lebergewebe (Abb 13 und 14)

34 Proliferationsaktivitaumlt

Die Proliferationsaktivitaumlt der einzelnen Gruppen wurde anhand des BrdU-Labeling-

Index bestimmt Ein Vergleich der Indices erfolgte intra- und interindividuell (Tabellen

6 bis 8) Die Proliferation betrug im Normalgewebe der Hauptgruppe 1 (3 Wochen) im

Durchschnitt 35 plusmn 0764 In der Hauptgruppe 2 (3 Wochen 2 Wochen Gefitinib) war

sie deutlich geringer und lag bei 125 plusmn 0256

Die Proliferationsaktivitaumlt in den praumlneoplastischen Herden wurde nach 2 Wochen

Gefitinibgabe halbiert (HG 1 vs HG2 107 plusmn 0996 vs 57 plusmn 049) Im

intraindividuellen Vergleich der Hauptgruppe 2 war die Proliferationsaktivitaumlt der

Herde im Vergleich zum Normalgewebe um etwa das 3-fache erhoumlht (Herde vs

Normalgewebe 574 plusmn 049 vs 125 plusmn 026)

Im Normalgewebe der Hauptgruppen 3-5 (vgl Tab7 6 Monate 6 Monate 2 Wochen

Gefitinib 6 Monate 3 Monate Gefitinib) war die Proliferation im Mittel jeweils

geringer als in den Herden (12 plusmn 0075 06 plusmn 0031 und 07 plusmn 0036 vs 61 plusmn

0437 23 plusmn 0131 und 35 plusmn 0223) Dieser Unterschied war in allen drei Gruppen

signifikant Des Weiteren ergab sich ein signifikanter Unterschied zwischen den

Hauptgruppen 3 und 4 Die Proliferationsaktivitaumlt war in der HG 4 (also nach 2-

woumlchiger Gefitinibgabe im Vergleich zur HG 3 (ohne Gefitinibgabe) sowohl im Herd-

als auch im Normalgewebe etwa halbiert (Normalgewebe HG 3 vs HG 4 12 plusmn 0075

vs 06 plusmn 0031 Herdgewebe HG 3 vs HG 4 61 plusmn0437 vs 23 plusmn 0131)

Ergebnisse

33

Bei den Kontrollgruppen 1-4 zeigten sich im Vergleich zum Normalgewebe der

Hauptgruppen erhoumlhte Proliferationsaktivitaumlten im Lebergewebe in den Gruppen 1

(44 plusmn 0595 3 Wochen) und 2 (29 plusmn 0441 3 Wochen 2 Wochen Gefitinib) Diese

waren bei den 6- Monats- Kontrolltieren geringer (KG 345 15 plusmn 0097 06 plusmn

016 09 plusmn 006) Verglichen mit dem Normalgewebe der Hauptgruppen waren die

Proliferationsaktivitaumlten der Kontrolltiere bis auf KG 4 (6 Monate) erhoumlht

Tabelle 6 BrdU-Labeling-Index der Hauptgruppen 1-2

HG1 HG2

Normalgewebe Herde Normalgewebe Herde

Tier 1 35 165 255 604

Tier 2 775 856 065 429

Tier 3 085 771 155 839

Tier 4 18 1004 025 422

MW 3475 10703 1250 5735

SEM 0764 0996 0256 0490

Test(a) 0030 0011

Test(b) nsa ns

b

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

Test(a)

Vergleich zwischen Normalgewebe und Herde der jeweiligen Hauptgruppe

Test(b)

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2 (Normalgewebe)

b Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2 (Herde)

Ergebnisse

34

Tabelle 7 BrdU-Labeling-Index der Hauptgruppen 3-5

HG3 HG4 HG5

Normalgewebe Herde Normalgewebe Herde Normalgewebe Herde

Tier 1 07 293 055 168 06 442

Tier 2 135 83 04 14 08 335

Tier 3 09 478 08 288 065 315

Tier 4 165 683 045 333 1 126

Tier 5 125 748 055 264 045 515

Tier 6 085 169 095 394

MW 1170 6064 0600 2270 0742 3545

SE 0075 0437 0031 0131 0036 0223

Test(a) 0004 0004 0006

Test(b) 0023a 0015

b ns

c ns

d ns

e ns

f

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

Test(a)

Vergleich zwischen Normalgewebe und Herde der jeweiligen Hauptgruppe

Test(b)

a Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4 (Normalgewebe)

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4 (Herde)

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5 (Normalgewebe)

d Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5 (Herde)

e Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5 (Normalgewebe)

f Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5 (Herde)

Ergebnisse

35

Tabelle 8 BrdU-Labeling-Index der Kontrollgruppen 1-5

KG 1 KG 2 KG 3 KG 4 KG 5

Tier 1 71 165 114 054 069

Tier 2 285 38 216 073 079

Tier 3 26 5 186 087 116

Tier 4 815 13 117 049 059

Tier 5 15 113 034 128

MW 4440 2938 1492 0594 0902

SEM 0595 0441 0097 0160 0060

Test(a) ns a 0011

b ns

c ns

d

Test(b) 0044 ns 0008 0003 0004

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

Test(a)

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Test(b)

Vergleich zwischen den jeweiligen Haupt- und Kontrollgruppen

Ergebnisse

36

35 Abbildungen

Abb 9 Immunhistochemische Darstellung von Insulin in den transplantierten

Pankreasinseln

Vitale angewachsene Pankreasinseln in einem Pfortaderast eines Portaltraktes nach intraportaler

Transplantation und umgebene klarzellige Veraumlnderungen der Hepatozyten im Abstromgebiet Mit dem

Antikoumlrper gegen Insulin lassen sich szlig-Zellen der transplantierten Inseln nachweisen deren Zytoplasma

spezifisch angefaumlrbt wird (Laumlnge der unteren Bildkante A761 microm B 435microm)

A

B

Ergebnisse

37

Abb 10 Glykogenspeicherherd (6 Mon nach Transplantation) in der PAS-

Reaktion

Leberherd 6 Monate nach Transplantation mit typischen Lebergewebsveraumlnderungen (in der unteren

Abbildung vergroumlszligert) Praumlneoplastische hepatozellulaumlre Laumlsionen sogenannte foci of altered

hepatocytes (FAH) mit vermehrter Glykogenspeicherung im Vergleich zum umgebenen Lebergewebe

dargestellt in der PAS- Reaktion (Laumlnge der unteren Bildkante A1740microm B 870microm)

B

A

Ergebnisse

38

Abb 11 Glykogenspeicherherde in der PAS-Reaktion

Man erkennt in der PAS-Reaktion eine kraumlftige Violettfaumlrbung der Herde gegenuumlber dem Normalgewebe

Die Transplantation von Pankreasinseln fuumlhrte bei den diabetischen Tieren zu glykogenspeichernden

Herden im Abstromgebiet der Transplantate und auch bei Ratten die Gefitinib erhielten Die

Abbildungen zeigen die Herde in verschiedenen Vergroumlszligerungen der Hauptgruppe 5 (6 Monate 3

Monate Gefitinib) (Laumlnge der unteren Bildkante A E870microm B F 435microm CD 217microm)

B A

F E

C D

Ergebnisse

39

Abbildung 13 Immunhistochemische Darstellung von TGF-α

Beispiel der immunhistochemischen Darstellung von TGF-α in einem hellzelligen Leberherd (6 Monate

nach Transplantation ohne Gefitinibgabe) Man sieht eine maumlszligige Braunfaumlrbung des Zytoplasmas und

der Zellmembran der Hepatozyten der Leberherde im Vergleich zum umgebenden Normalgewebe

entsprechend einer Uumlberexpression von TGFα innerhalb des Leberherdes

(Laumlnge der unteren Bildkante A1740microm B 870microm)

B

A

Ergebnisse

40

Abbildung 14 Immunhistochemische Darstellung von EGF-R

Beispiel einer immunhistochemischen Darstellung des EGF-R in einem hellzelligen Leberherd(6 Monate

nach Transplantation ohne Gefitinibgabe) Im Vergleich zum Normalgewebe findet man eine etwas

kraumlftigere membranstaumlndige Braunfaumlrbung der Hepatozyten im Herdgewebe entsprechend einer leichten

Uumlberexpression des EGFR in den Leberherden (Laumlnge der unteren Bildkante A1740microm B 870microm)

A

B

Ergebnisse

41

Abbildung 15 Immunhistochemische Darstellung BrdU-markierter Hepatozyten

Dunkelbraun gefaumlrbte Zellkerne markieren Hepatozyten die sich im Proliferationszyklus befinden Das

umliegende Normalgewebe zeigt im Vergleich zum Herdgewebe eine deutlich geringere

Proliferationsaktivitaumlt BrdU wurde mittels einer osmotischen Minipumpe uumlber 7 Tage kontinuierlich

verabreicht (6 Monate nach Transplantation ohne Gefitinibgabe)

(Laumlnge der unteren Bildkante 870microm)

A

Diskussion

42

4 Diskussion

41 Die Transplantate und deren Effekte auf das benachbarte Leberparenchym

Voraussetzung fuumlr das Experiment waren vitale Pankreasinseltransplantate in den

kleinen Pfortaderaumlsten der Leber welche zu allen Toumltungszeitpunkten in den

Hauptgruppen nachgewiesen werden konnten (siehe Abb 3) Zahlreiche Herde

veraumlnderter Hepatozyten haben sich im Abstromgebiet der Transplantate ausgebildet

Mit Hilfe der PAS-Reaktion konnte die Glykogenspeicherung der vergroumlszligerten

Hepatozyten innerhalb des Leberazinus deutlich gemacht werden Diese klarzelligen

Herde (clear cell foci CCF) werden bei der Ratte zu den Praumlneoplasien gezaumlhlt [50]

Ursaumlchlich fuumlr die Glykogenose ist eine reduzierte Glykogenolyseaktivitaumlt der

Hepatozyten und eine gesteigerte Glykogensynthese (verminderte Aktivitaumlt des

glykogenolytischen Enzyms Glukose- 6- Phosphatase) Insulin-vermittelte Signalwege

wie AKT mTOR und Ras Raf1 sowie Enzyme der Glykolyse der de-novo-

Fettsaumluresynthese der β- Oxidation und der Cholesterinbiosynthese sind in den CCF

hochreguliert verglichen mit dem Normalgewebe Ebenfalls findet sich eine erhoumlhte

Proliferationsaktivitaumlt [9] und eine gleichzeitige Uumlberexpression von EGF-R und TGF-α

in praumlneoplastischen Herden wie es auch in diesem Experiment bei den unbehandelten

Tieren nachweisbar ist

42 Blutglukose und Gewichtsentwicklung der Tiere

In allen Hauptgruppen konnte nach der Transplantation eine Gewichtsreduktion

nachgewiesen werden Diese beruht meist auf einer voruumlbergehenden Einstellung der

Nahrungsaufnahme sowie dem auch beim Menschen bekannten

Postaggressionsstoffwechsel nach Operationen [53]

Die Entwicklung von Blutglukose und Gewicht der Haupt- und Kontrollgruppen

entsprach in der Gesamtheit unseren Erwartungen In den Hauptgruppen konnten wir

dauerhaft hohe Blutzuckerwerte und groumlszligtenteils konstante Gewichtsverlaumlufe

verzeichnen Die Kontrolltiere waren zu jeder Zeit normoglykaumlmisch und nahmen

kontinuierlich an Gewicht zu Ein Einfluss des Medikamentes Gefitinib bezogen auf

die Blutglukose- und Gewichtsdaten konnte bei den transplantierten Versuchstieren

Diskussion

43

nicht festgestellt werden Hier zeigte sich im Vergleich der einzelnen Hauptgruppen

untereinander kein signifikanter Unterschied Die geringe Gewichtszunahme ist wie

auch schon in einigen Vorarbeiten beschrieben den Nebenwirkungen des Diabetes

zuzuschreiben [13] Zudem kam es bei den diabetischen Tieren zu Katarakten

Polydipsie Polyurie und Diarrhoen

Ein Einfluss des Gefitinibs auf die Gewichtsentwicklung der nicht-transplantieren Tiere

konnte jedoch ermittelt werden Es zeigten sich signifikante Unterschiede zwischen den

behandelten (Kontrollgruppe 4 6 Monate 2 Wochen Gefitinib) und den nicht-

behandelten Tieren (Kontrollgruppe 3 6 Monate) Gefitinib fuumlhrte dazu dass die Tiere

anfangs weniger zunahmen dann nach 3 Wochen aber kontinuierlich an Gewicht

zunahmen moumlglicherweise laumlsst sich dies durch Gewoumlhnungseffekte erklaumlren

Die Kontrollgruppe 5 welche sechs Monate lebte und drei Monate vor

Toumltungszeitpunkt Gefitinib erhielt zeigte jedoch im Vergleich zu der unbehandelten

Kontrollgruppe 3 (6 Monate) keinen signifikanten Gewichtsunterschied Dies kann die

Folge einer Toleranzentwicklung gegenuumlber der Applikation sein oder dass mit

zunehmender Dauer der Verabreichung des Medikamentes die Nebenwirkungen von

den Tieren besser toleriert werden konnten Zu den bekannten Nebenwirkungen von

Gefitinib gehoumlren Diarrhoen Augenentzuumlndungen und Hautausschlaumlge (vergleiche

Tab 6-5) [54] Ein Einfluss des Medikamentes auf den Blutglukosespiegel der

Kontrolltiere konnte nicht festgestellt werden

43 Proliferationsindex

Ziel dieser Arbeit war die Inhibition von EGF-R ein Transmembranrezeptor der eine

wichtige Rolle in der Hepatokarzinogenese spielt [28 29] Dieser

Wachstumsfaktorrezeptor wird auch auf der Zelloberflaumlche hepatozellulaumlrer Karzinome

vermehrt exprimiert [46 47]

Nun konnte in meinen Experimenten durch die Blockade der intrazellulaumlren

Tyrosinkinase mittels Gefitinib eine Reduktion der Proliferationsrate der

praumlneoplastischen Leberherde erzielt werden sodass eine Beeinflussung der Initiation

der Hepatokarzinogenese anzunehmen ist Gefitinib hemmt die Proliferation dieser

Glykogenspeicherherde im Kurzzeitversuch uumlber 2 Wochen bei den 3 Wochen- und 6-

Monatstieren mit einer Dosis von 20mgkgKG

Diskussion

44

Im Gegensatz dazu kam es zu keiner Beeinflussung der Proliferation bei den

Mittellangzeitversuchen von 6 Monaten uumlber eine laumlngere Applikationsdauer (3

Monate) mit einer reduzierten Dosis (10mgkgKG) Somit bleibt anscheinend die

Karzinogenese bereits laumlnger bestehender womoumlglich schon promovierter Herde durch

eine EGF-R-Blockade unbeeinflusst Dies liegt moumlglicherweise an dem Startpunkt der

Behandlung da die Therapie mit Gefitinib erst nach 3 Monaten begonnen wurde und

der Einfluss auf die sehr fruumlhe Hepatokarzinogenese somit verringert ist

Auch andere Modelle wie die intrahepatische Ovar- und

Schilddruumlsenfollikeltransplantation sowie chemische Hepatokarzinogenesemodelle (N-

Nitrosomorpholin) zeigten aumlhnliche Ergebnisse sowohl in Kurz- (3 Wochen - 6 Monate)

als auch in den Langzeitexperimenten (12-24 Monate) im Hinblick auf die Proliferation

Nach 2-woumlchiger Hochdosis-Gefitinibgabe lieszligen sich verminderte

Proliferationsaktivitaumlten in den praumlneoplastischen Leberherden nachweisen Im

Ovartransplantationsmodell Modellen entstanden sogar weiterhin hepatozellulaumlre

Adenome und Karzinome sodass anzunehmen ist dass Gefitinib kaum einen Einfluss

auf die Promotion und Progression in der hormonellen Hepatokarzinogenese hat Weder

die Anzahl noch das Auftreten der Tumoren wurde durch die Gefitinibdauergabe

(10mg) beeinflusst [55] Im N-Nitrosomorpholinmodell hingegen konnte das Auftreten

von hepatozellulaumlren Adenomen und Karzinomen durch die Gefitinibgabe reduziert

werden sodass im chemischen Hepatokarzinogenesemodell die Aktivierung des EGF-R

womoumlglich eine groumlszligere Rolle spielt als im hormonellen [56]

Eine moumlgliche Erklaumlrung kann die Resistenzentwicklung gegenuumlber

Tyrosinkinaseinhibitoren sein welche sowohl in vitro als auch klinisch bei der

Behandlung mit diesen Medikamenten beobachtet wird [49 50] Auszligerdem ist es

moumlglich dass die verabreichte Dosis von 10mgkgKG Gefitinib nicht zu einer

vollstaumlndigen Blockade der Tyrosinkinase gefuumlhrt hat Womoumlglich kam es uumlber

alternative Wege wie beispielsweise der Aktivierung des IGF-1R (insulin-like-growth-

factor-receptor 1) zu einer Aufrechterhaltung des MAPK-Pfades und damit zum

Uumlberleben und Wachstum der Praumlneoplasien [50 51] Zellkulturexperimente konnten

diese Resistenzentwicklung und eine Transaktivierung des EGF-R belegen [50]

Diese Hypothese wird auch durch eine klinische Studie aus dem Jahr 2006 untermauert

[57] Hier wurde die Wirksamkeit von Gefitinib bei fortgeschrittenem inoperablen

HCCacutes an 31 Patienten untersucht Das Ergebnis war jedoch mit einem Ansprechen von

nur ca 3 ernuumlchternd sodass die Studie nicht fortgefuumlhrt wurde Allerdings findet

Diskussion

45

Gefitinib (IressaTM) neben Erlotinib (TarcevaTM) ua im Rahmen klinischer Studien

in der Therapie des Bronchialkarzinoms Anwendung

Zusammenfassung

46

5 Zusammenfassung

Die therapeutischen Moumlglichkeiten sind fuumlr das hepatozellulaumlre Karzinom bis heute sehr

begrenzt Tierexperimentelle Hepatokarzinogenesemodelle dienen dem besseren

Verstaumlndnis diverser pathophysiologischer metabolischer und molekulaer Prozesse

und zeigen neue gezielte antitumorigene Therapieansaumltze auf

Ein langjaumlhrig etabliertes Modell ist die hormoninduzierte Hepatokarzinogenese durch

Pankreasinseltransplantation Auch andere Modelle wie die intrahepatische Ovar- und

Schilddruumlsenfollikeltransplantation sowie chemische Hepatokarzinogenesemodelle (N-

Nitrosomorpholin) haben sich etabliert und wurden in parallelen Experimenten zu

meinem durchgefuumlhrt In allen Modellen entstanden Praumlneoplasien bzw

hyperproliferative Leberherde in der nichtzirrhotischen Rattenleber welche sich (auszliger

nach Schilddruumlsenfollikeltransplantation) zu hepatozellulaumlren Adenomen und spaumlter

auch Karzinomen weiterentwickelten

In dieser Studie wurden die Versuchstiere (Ratten) in 5 Haupt- und 5 Kontrollgruppen

unterteilt wobei die kuumlrzeste Beobachtungszeit bei 3 Wochen und die laumlngste bei 6

Monaten lag Die Dauer der Gefitinibapplikation wurde ebenfalls unterteilt in 2 Wochen

und 3 Monate Messparameter in diesem Experiment stellten Blutzucker Gewicht und

die Proliferationsaktivitaumlt der Herde dar Das Lebergewebe wurde histologisch

morphometrisch und immunhistochemisch untersucht

In der vorliegenden Arbeit wurde versucht die insulininduzierte Hepatokarzinogenese

mittels Gefitinib zu hemmen Dieses blockiert spezifisch die Tyrosinkinase des EGF-R

sodass es zu einer Unterbrechung der Signalkaskade kommt

In meiner Arbeit fand sich im Kurzzeitversuch eine deutlich geringere

Proliferationsaktivitaumlt innerhalb der Glykogenspeicherherde behandelter Tiere im

Vergleich zu nicht behandelten Tieren

Dies untermauert die Annahme dass TGF-α und der EGF-R eine wichtige Rolle in der

Entstehung praumlneoplastischer Herde und in der Hepatokarzinogenese spielen

In diesem Experiment konnte somit gezeigt werden dass Gefitinib einen Einfluss auf

die Initiation der Tumorgenese im Inseltransplantationsmodell der Ratten hat

Die Langzeitexperimente zeigten jedoch dass es zu keiner Beeinflussung der Promotion

und Progression der Hepatokarzinogenese kam Anzunehmen ist dass die EGF-R-

Zusammenfassung

47

Aktivierung nur einen Teil der aktivierten Signalkaskaden in der hormonell induzierten

Karzinogenese der Leber ausmacht

Literaturverzeichnis

48

6 Literaturverzeichnis

[1] Jemal A Bray F Center MM Ferlay J Ward E Forman D Global

Cancer Statistics CA- Cancer J Clin 2011 6169ndash90

[2] Gomaa AI Khan SA Toledano M B Waked I Taylor- Robinson S D

Hepatocellular carcinoma epidemiology risk factors and pathogenesis World J

Gastroenterol 2008 14 4300-4308

[3] Marrero J Kudo M Bronowicki J-P The Challenge of Prognosis and

Staging for Hepatocellular Carcinoma Oncologist 2010 15 23-33

[4] Llovet JM Bru C Bruix J Prognosis of hepatocellular carcinoma the

BCLC staging classification Semin Liver Dis 1999 19 329ndash38

[5] Llovet JM Ricci S Mazzaferro V Hilgard P Gane E Blanc JF de

oliveira AC Santoro A Raoul JL Forner A Schwartz M Porta C

Zeuzem S Bolondi L Greten TF Galle PR Seitz JF Borbath I

Haumlussinger D Giannaris T Shan M Moscovici M Voliotis D Bruix J

Sorafenib in advanced hepatocellular carcinoma N Engl J Med 2008 359 378-

90

[6] Wilhelm S Adnane L Newell P Villanueva A Llovet JM Lynch M

Preclinical overview of sorafenib a multikinase inhibitor that targets both Raf

and VEGF and PDGF receptor tyrosine kinase signaling Mol Cancer Ther 2008

73129-3140

[7] Bannasch P Preneoplastic lesions as end points in carcinogenicity testing II

Preneoplasia in various non- hepatic tissues Carcinogenesis 1986 7 849-852

[8] Aleem E Nehrbass D Klimek F Mayer D Bannasch P Upregulation

of the insulin receptor and type I insulin-like growth factor receptor are early

events in hepatocarcinogenesis Toxicol Pathol 2011 39524-43

Literaturverzeichnis

49

[9] Dombrowski F Mathieu C Evert M Hepatocellular Neoplasms Induced by

Low-NumberPancreatic Islet Transplants in Autoimmune Diabetic BBPfd Rats

Cancer Res 2006 1833-1843

[10] Ribback S Calvisi DF Cigliano A Sailer V Peters M Rausch J

Heidecke CD Birth M Dombrowski F Molecular and metabolic changes in

human liver clear cell foci resemble the alterations occurring in rat

hepatocarcinogenesis J Hepatol 2013 581147-56

[11] Morath C Schwenger J Schmidt J Zeier M Kombinierte Niere- Pankreas-

Transplantation Nephrologe 2007 2356ndash363

[12] Griffith RC Scharp D Hartmann B Ballinger W Lacy P A Morphologic

Study of Intrahepatic Portal-vein Islets Isografts Diabetes 1977 26 201-14

[13] Dombrowski F Lehringer-Polzin M Pfeifer U Hyperproliferative Liver

Acini after Intraportal Islet Transplantation in Streptozotocin-Induced Diabetic

Rats Laboratory Invest 1994 71 688-699

[14] Dombrowski F Bannasch P Pfeifer U Hepatocellular Neoplasms Induced

by Low- Number Pancreatic Islet Transplants in Streptozotocin Diabetic Rats

Am J Pathol 1997 150 1071-1087

[15] Dombrowski F Klingmuumlller D Pfeifer U Insulinomas Derived from

Hyperplastic Intra-Hepatic Islet Transplants Am J Pathol 1998 152 1025-

1038

[16] Dombrowski F Peifer U Hyperprolferative State of Liver Acini and

Pancreatic Islets after Intraportal Transplantation of Small Mass of Islets of

Langerhans in Streptozotocin induced Diabetic Rats Exp Clin Endocrinol 1995

103 112-117

Literaturverzeichnis

50

[17] De Paepe M Keymeulen B Pipeleers D Kloumlppel G Proliferation and

Hypertrophy of Liver Cells Surrounding Islet Grafts in Diabetic Recipient Rats

Hepatology 1995 21 1114-1153

[18] Dombrowski F Filsinger E Bannasch P Pfeifer U Altered Liver Acini

Induced in Diabetic Rats by Portal Vein Islet Isografts Resemble

Preneoplstic Hepatic Foci in Their Enzymic Pattern Am J Pathol 1996 148

1249-56

[19] Dragan Y P Sargent L Xu Y-D Xu Y-H H C Pitot HC The

Initiation-Promotion-Progression Model of Rat Hepatocarcinogenesis Exp Biol

Med (Maywood) 1993 20216-24

[20] Buumlrger C Inhibition der Signaltransduktion des epidermalen

Wachstumsfaktorrezeptors (EGF-Rezeptor) durch Peptid-Aptamere unv Diss

Universitaumlt Frankfurt aM 2002

[21 ] Fausto N Liver regeneration J Hepatol 2000 3219-31

[22] Michalopoulos GK DeFrances MC Liver regeneration Science 1997

27660-66

[23] Morimitsu Y Hsia CC Kojiro M Tabor E Nodules of less-differentiated

tumor within or adjacent to hepatocellular carcinoma relative expression of

transforming growth factor-alpha and its receptor in the different areas of tumor

Hum Pathol 1995 261126-1132

[24] Nalesnik MA Lee RG Carr BI Transforming growth factor alpha (TGFalpha)

in hepatocellular carcinomas and adjacent hepatic parenchyma Hum Pathol

1998 29228-234

[25] Harada K Shiota G Kawasaki H Transforming growth factor-alpha and

epidermal growth factor receptor in chronic liver disease and hepatocellular

carcinoma Liver 1999 19318-325

Literaturverzeichnis

51

[26] Chung YH Kim JA Song BC Lee GC Koh MS Lee YS et al

Expression of transforming growth factor-alpha mRNA in livers of patients with

chronic viral hepatitis and hepatocellular carcinoma Cancer 2000 89977-982

[27] Bekaii-Saab T Williams N Plass C Calero M Eng C A novel mutation

in the tyrosine kinase domain of ErB2 in hepatocellular carcinoma BMC

Cancer 2006 278-282

[28] Lee G Merlino G Fausto N Development of liver tumors in transforming

growth factor alpha transgenic mice Cancer Res 1992 19 5162-1570

[29] Hufnagl K Parzefall W Marian B Kaumlfer M Bukowska K Schulte-

Hermann R Grasl-Kraupp B Role of transforming growth factor alspha and

prostaglandines in preferential growth of preneopastic rat hepatocytes

Carcinogenesis 2001 8 1247-1256

[30] Carpenter G Cohen S Epidermal growth factor Annu Rev Biochem 1979

193-216

[31] Hanahan D Weinberg R The hallmarks of cancer Cell 2000 100 57-

70

[32] Fedi S Tola E Moeumlnne-Loccoz Y Dowling DN Smith LM Ogara F

Evidence for signalling between the phytopathogenic fungus Pythium ultimum

and Pseudomonas fluorescens F113 P ultimum represses the expression of

genes in P fluorescens F113 resulting in altered ecological fitness Appl

Environ Microbiol 1997 63 4261-4266

[33] Slamon D Clark G Wong S Levin W Ullrich A McGuire W Science

1987 235 177-182

[34] Khalil M Grandis J Shin D Expert Review of Anticancer Therapy 2003 3

367-380

Literaturverzeichnis

52

[ 35] Krejsa C Rogge M Sadee W Protein therapeutics new applications for

pharmacogenetics Nature Reviews Drug Discovery 2006 5 507-521

[36] Barker A Gibson K Grundy W Godfrey A Barlow J Healy M

Woodburn J Ashton S Curry B Scarlett L Henthorn L Richards L

Studies leading to the identification of ZD1839 (IRESSA) an orally active

selective epidermal growth factor receptor tyrosine kinase inhibitor targeted to

the treatment of cancer Bioorg Med Chem Lett 2001 14 1911-1914

[37] Shchemelinin I Sefc L Necas E Protein kinase inhibitors Folia Biol

(Praha) 2006 4 137-148

[38] Wakeling A Guy S Woodburn J Ashton S Curry B Barker A Gibson

K ZD1839 (IRESSA) an orally active inhibitor of epidermal growth factor

signalling with potential for cancer therapy Cancer Res 2002 20 5749-5754

[39] Blackhall F Ranson M Thatcher N Where next for gefitinib in patients with

lung cancer Lancet Oncol 2006 6 499-507

[40] Birnbaum A Ready N Gefitinib therapy for non-small cell lung cancer

Curr Treat Options Oncol 2005 675-81

[41] Schiffer E Housset C Cacheux W Wendum D Desbois-Mouthon C

Rey C Clergue F Poupon R Barbu V Rosmorduc O Gefitinib an EGFR

inhibitor prevents hepatocellular carcinoma development in the rat liver with

cirrhosis Hepatology 2005 41307-14

[42] Brehmer D Greff Z Godl K Blencke S Kurtenbach A Weber M

Muumlller S Klebl B Cotten M Keacuteri G Wissing J Daub H Cellular

Targets of Gefitinib Cancer Res 2005 65 379

[43] Klotz L Hacker HJ Klingmuumlller D Bannasch P Pfeifer U Dombrowski

F Hepatocellular alterations after intraportal transplantation of ovarian tissue in

ovariectomized rats Am J Pathol 2000 1561613-26

Literaturverzeichnis

53

[44] Dombrowski F Klotz L Hacker HJ Li Y Klingmuumlller D Brix K

Herzog V Bannasch P Hyperproliferative hepatocellular alterations after

intraportal transplantation of thyroid follicles Am J Pathol 2000 15699-113

[45] Weibel E Staubli W Gnagi H Hess F Correlated morphometric and

biochemical studies on the liver cell I Morphometric model stereologic

methods and normal morphometric data for rat liver J Cell Biol1969 4268ndash

91

[46] Strumberg D Clark J Awada A Moore M Richly H Hindlisz A Hirte

H Eder J Lenz H Schwartz B Safety pharmacokinetics and preliminary

antitumor activity of sorafenib a review of four phase I trials in patients with

advanced refractory solid tumors Oncologist 2007 4 426-437

[47] Mendelsohn J Baselga J The EGF receptor family as targets for cancer

therapy Oncogene 2000 56 6550-6565

[48] Li B Chang C Yuan M McKenna W Shu H Resistance to small

molecule inhibitors of epidermal growth factor receptor in malignant gliomas

Cancer Res 2003 21 7443ndash7450

[49] Kosaka T Yatabe Y Endoh H Yoshida K Hida T Tsuboi M Tada H

Kuwano H Mitsudomi T Analysis of epidermal growth factor receptor gene

mutation in patients with non-small cell lung cancer and acquired resistance to

gefitinib Clin Cancer Res 2006 19 5764ndash5769

[50] Huether A Hopfner M Sutter A Baradari V Schuppan D Scheruumlbl

H Signaling pathways involved in the inhibition of epidermal growth factor

receptor by erlotinib in hepatocellular cancer World J Gastroenterol 2006

32 5160ndash5167

[51] Giglia J Antonia S Berk L Bruno S Dessureault S Finkelstein

S Systemic therapy for advanced hepatocellular carcinoma past present and

future Cancer Control 2010 1 120ndash129

Literaturverzeichnis

54

[52] Bannasch P Pathogenesis of hepatocellular carcinoma sequential cellular

molecular and metabolic changes Prog Liver Dis 1996 14161ndash97

[53] Beisbarth H Fekl W Pathophysiology of post-aggression metabolism

Zentralbl Chir 1989 1141045-58

[54] Packungsbeilage Iressa (Hersteller AstraZeneca UK Limited Macclesfield

Cheshire SK10 2NA Vereinigtes Koumlnigreich)

[55] Ribback S Sailer V Boumlhning E Guumlnther J Merz J Steinmuumlller F

Evert M Calvisi DC Der Tyrosinkinasehemmer Gefitinib reduziert die

Tumorentstehung im chemischen jedoch in hormonell induzierten

Hepatokarzinogenese-Modellen Z Gastroenterol 2013 5130 (abstract)

[56] Dombowski F Sailer V Inhibition des Epidermal Growth Factor

Rezeptors in chemisch induzierten praumlneoplastischen Leberherden und

hepatozellulaumlren Karzinomen der Ratte 2010

[57] OrsquoDwyer P J Giantonio BJ Levy DE Kauh JS Fitzgerald B Benson

AB Gefitinib in advanced unresectable hepatocellular carcinoma Results from

the Eastern Cooperative Oncology Grouprsquos Study E1203 Journal of Clinical

2006 414

Tabellenanhang

55

7 Tabellenanhang

Tab 7-1 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Hauptgruppen 1-5

HG1 HG2 HG3 HG4 HG5

Tier 1 234 212 70 304 315

Tier 2 216 282 317 249 324

Tier 3 142 221 184 332 226

Tier 4 306 245 304 287 323

Tier 5 302 205 288 293 273

Tier 6 167 210 306 278 193

Tier 7 291 185 332 271 198

Tier 8 189 215 245 249 201

Tier 9 314 65 234 260

Tier 10 199 268 232

Tier 11 252 291 270

Tier 12 229 169

Tier 13 246

MW 23088 23075 23456 26700 25591

SEM 0795 1070 3487 1108 1505

Test nsa ns

b nsc ns

d

Test lt0001e lt0001

f 0001g lt0001

h lt0001i

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabellenanhang

56

Tab 7-2 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Kontrollgruppen

1-5

KG1 KG2 KG3 KG4 KG5

Tier 1 51 51 47 47 47

Tier 2 47 48 44 48 43

Tier 3 53 48 42 43 43

Tier 4 48 51 61 74 47

Tier 5 57 87 47 44 41

Tier 6 54 47 50 46 40

Tier 7 51 68 51 45 47

Tier 8 52 92 56 49 46

Tier 9 63 63 51 44 47

Tier 10 77 77 48 43 48

Tier 11 50

MW 5530 6320 4973 4830 4490

SEM 0281 0541 0160 0293 0091

Test nsa ns

b nsc 0019

d

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Tabellenanhang

57

Tab 7-3 Gewichtsentwicklung der Hauptgruppen 1-5

HG1 HG2 HG3 HG4 HG5

Tier 1 0938 1045 0841 0942 1057

Tier 2 1092 0938 0870 0894 0950

Tier 3 1075 1070 1435 1077 0967

Tier 4 1089 1039 0696 0960 1004

Tier 5 0988 0984 0693 0763 0958

Tier 6 1187 0949 1004 1041 1033

Tier 7 1044 0988 1220 0874 1306

Tier 8 1039 0964 0984 0949 1016

Tier 9 1038 1221 0957 1209

Tier 10 1063 1039 0935 0946

Tier 11 1020 1934 1192 1030

Tier 12 1007 1266 0770

Tier 13 1063 0618

Tier 14 0935

MW 1056 1009 1081 0984 0983

SEM 0009 0004 0033 0010 0012

Test nsa ns

b nsc ns

d

lt0001e 0001

f lt0001g lt0001

h lt0001i

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabellenanhang

58

Tab 7-4 Gewichtsentwicklung der Kontrollgruppen 1-5

KG1 KG2 KG3 KG4 KG5

Tier 1 1308 1311 2255 1836 1717

Tier 2 1397 1269 1408 1872 1672

Tier 3 1332 1318 1471 1134 1598

Tier 4 1285 1225 1642 1206 1621

Tier 5 1331 1189 1828 1512 1896

Tier 6 1341 1203 1946 1339 1746

Tier 7 1361 0981 1788 1326 1589

Tier 8 1290 1105 1806 1411 1856

Tier 9 1109 1090 1560 1380 1389

Tier 10 1128 1094 1526 1432 1406

Tier 11 1537

MW 1288 1179 1706 1445 1649

SEM 0010 0011 0023 0024 0017

Test 0029a 0025

b 0043c ns

d

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Tabellenanhang

59

Tab 6-5Nebenwirkungen von Gefitinib [47]

Nebenwirkungen nach Systemorganklassen und Haumlufigkeit Stoffwechsel- und Ernaumlhrungsstoumlrungen Sehr haumlufig Anorexie leicht oder

mittelschwer (CTC-Grad 1 oder 2)

Augenerkrankungen Haumlufig Konjunktivitis Blepharitis und

trockene Augen hauptsaumlchlich

leicht (CTC-Grad 1) Gelegentlich Hornhauterosion reversibel und

manchmal verbunden mit

anormalem Wimpernwachstum Keratitis (012 )

Gefaumlszligerkrankungen Haumlufig Haumlmorrhagie wie Nasenbluten

und Haumlmaturie Erkrankungen der Atemwege des Brustraums und Mediastinums

Haumlufig Interstitielle Lungenerkrankung (13 ) oft schwer (CTC-Grad 3-4) uumlber Todesfaumllle wurde

berichtet Erkrankungen des Gastrointestinaltrakts Sehr haumlufig Durchfall hauptsaumlchlich leicht

oder mittelschwer (CTC-Grad 1

oder 2)

Erbrechen hauptsaumlchlich leicht

oder mittelschwer (CTC-Grad 1

oder 2)

Uumlbelkeit hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Stomatitis hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Haumlufig Dehydratation als Folge von

Durchfall Uumlbelkeit Erbrechen

oder Appetitlosigkeit

Mundtrockenheit hauptsaumlchlich

leicht (CTC-Grad 1)

Gelegentlich Pankreatitis gastrointestinale Perforation

Leber- und Gallenerkrankungen Sehr haumlufig Erhoumlhungen der

Alaninaminotransferase

hauptsaumlchlich leicht bis

mittelschwer Haumlufig Erhoumlhungen der

Aspartataminotransferase

hauptsaumlchlich leicht bis

mittelschwer Erhoumlhungen des

Gesamtbilirubins hauptsaumlchlich

leicht bis mittelschwer

Gelegentlich Hepatitis

Tabellenanhang

60

Erkrankungen der Haut und des Unterhautzellgewebes

Sehr haumlufig Hautreaktionen hauptsaumlchlich

leicht bis mittelschwer (CTC-Grad 1 oder 2) pustuloumlser Ausschlag manchmal juckend mit trockener Haut einschlieszliglich Hautfissuren erythematoumls

Haumlufig Nagelstoumlrungen Alopezie

Gelegentlich Allergische Reaktionen unter

anderem Angiooumldem und

Urtikaria Selten Bulloumlse Reaktionen

einschlieszliglich toxisch epidermaler Nekrolyse Stevens-Johnson-Syndrom und Erythema multiforme Kutane Vaskulitis

Erkrankungen der Nieren und Harnwege Haumlufig Asymptomatische Erhoumlhung der Kreatininwerte im Blut Proteinurie Zystitis

Selten Haumlmorrhagische Zystitis Allgemeine Erkrankungen und Beschwerden am Verabreichungsort

Sehr haumlufig Asthenie hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Haumlufig Pyrexie Die Haumlufigkeit von UAWs die mit abnormalen Aumlnderungen eines Laborwerts

zusammenhaumlngen wurde auf Basis der Patienten ermittelt bei denen sich der

entsprechende Laborwert mindestens um 2 oder mehr CTC-Grade (bezogen auf den

basalen Laborwert) geaumlndert hat

Dieses Ereignis kann zusammen mit anderen Formen von

Dehydratisierungserscheinungen auftreten (hauptsaumlchlich Hautreaktionen) die bei

IRESSA beobachtet wurden

Die Gesamthaumlufigkeit der unerwuumlnschten Ereignisse mit allergischen Reaktionen

betrug nach der zusammengefassten Analyse der ISEL- INTEREST- und

IPASS-Studien 15 (36 Patienten) Vierzehn der 36 Patienten wurden aus der

gemeldeten Haumlufigkeit ausgeschlossen da es in den Meldungen Hinweise auf

eine nicht-allergische Aumltiologie gab oder darauf dass die allergische Reaktion

die Folge einer Therapie mit einem anderen Arzneimittel war

Dies schlieszligt einzelne Berichte von Leberversagen ein das in einigen Faumlllen

toumldlich verlief

Abkuumlrzungsverzeichnis

61

8 Abkuumlrzungsverzeichnis

microl Mikroliter

Abb Abbildung

ABC avidin-biotin-complex

AKT aktivierte Protein Kinase B

ATP Adenosintriphosphat

BCLC Bacelona Liver Cancer Clinic

BrdU Bromodesoxyuridin

bzw beziehungsweise

CCF clear cell foci

CIS China integrated score

cm Zentimeter

d der

DAB 33-Diaminobenzidin

dh das heiszligt

DNA Desoxyribonucleic acid

EGF Epidermal Growth Factor

EGF-R EGF-Rezeptor

Fa Firma

FAH foci of altered hepatocytes

g Gramm

GSF glycogen storing foci

h Stunde

HCA Hepatozellulaumlres Adenom

HCC Hepatozellulaumlres Karzinom

HE Haumlmatoxylin- Eosin- Faumlrbung

HG Hauptgruppe

HPLC high performance liquid chromatographie

IGF-1R Insulin-Like Growth Factor Receptor 1

GLUT Glukosetransporter

JAK Januskinase

kg Kilogramm

Abkuumlrzungsverzeichnis

62

KG Kontrollgruppe

MAPK mitogen activated protein kinase

mg Milligramm

ml Milliliter

mm Millimeter

mTOR mechanistic Target of Rapamycin

MW Mittelwert

NaCl Natriumchlorid

NaHCO3 Natriumhydrogencarbonat

NNM N- Nitrosomorpholin

ns nicht signifikant

PAS Periodic acid-Schiff reaction

PDGF-R-β Platet Derived Growth Factor-Rezeptor-β

PEI Perkutane Ethanol- Instillation

PI3K Phosphoinositide 3- Kinase

PST Performance- Status

RAF-Kinase Ras-activated factor-Kinase

Ras Rat sarcoma

RFA Radiofrequenzablation

RNA Ribunuclied acid

SEM Standard error of the mean

STAT Signal Transducers and Activators of Transcription

TACE transarterielle Chemoembolisation

TGF-α Transforming Growth Factor alpha

TRIS Tris(hydroxymethyl)-aminomethan

ua unter anderem

UAW Unerwuumlnschte Arzneimittelwirkung

VEGF-R Vascular Endothelial Growth factor-Rezeptor

vgl vergleiche

zB zum Beispiel

Danksagung

63

9 Danksagung

Besonderer Dank gilt Herrn Professor Dr med F Dombrowski fuumlr die Uumlberlassung

des Themas und die Moumlglichkeit diese Arbeit an seinem Institut durchzufuumlhren Mit

seiner Unterstuumltzung war es moumlglich ein Gerhard- Domagk- Stipendium der Ernst-

Moritz- Arndt- Universitaumlt zu erhalten An dieser Stelle moumlchte ich mich auch

rechtherzlich bei der Stipendienvergabekommission bedanken Meinen Doktoranden-

Kollegen moumlchte ich fuumlr die Bereitschaft danken jederzeit bei der Versorgung der

Ratten und Mithilfe bei den experimentellen Versuchen zur Verfuumlgung zu stehen Der

Tierpflegerin Frau Zimak sowie den medizinisch-technischen Assistenten des Instituts

danke ich fuumlr die Versorgung der Tiere und die Anfertigung der histologischen und

immunhistochemischen Schnitte Nicht zuletzt danke ich Frau Dr F Steinmuumlller und

Frau Dr S Ribback fuumlr die Betreuung und kritische Auseinandersetzung mit meiner

Doktorarbeit

Page 32: Die Inhibition von TGF-a bei der Hepatokarzinogenese nach ... · RFA und transarterielle (Chemo-)Embolisation= TAE/ TACE) zur Verfügung. Da die Diagnose jedoch häufig erst in einem

Ergebnisse

32

33 Praumlneoplastische Leberherde

Nach erfolgreicher Transplantation der Pankreasinseln entstanden bei allen

Hauptgruppen im Abstromgebiet der Inseln klarzellige Veraumlnderungen der Hepatozyten

in den Azinuszonen 1 und 2 (s Abb 9) Diese Foci of alterated hepatocytes zeigten wie

in den vorangegangenen Experimenten eine vermehrte Glykogenspeicherung welche

mit Hilfe der PAS- Reaktion verdeutlicht werden kann (s Abb 10) Des weiteren fand

sich in den Glykogenspeicherherden eine Uumlberexpression des EGF-R und von TGFα im

Vergleich zum extrafokalen Lebergewebe (Abb 13 und 14)

34 Proliferationsaktivitaumlt

Die Proliferationsaktivitaumlt der einzelnen Gruppen wurde anhand des BrdU-Labeling-

Index bestimmt Ein Vergleich der Indices erfolgte intra- und interindividuell (Tabellen

6 bis 8) Die Proliferation betrug im Normalgewebe der Hauptgruppe 1 (3 Wochen) im

Durchschnitt 35 plusmn 0764 In der Hauptgruppe 2 (3 Wochen 2 Wochen Gefitinib) war

sie deutlich geringer und lag bei 125 plusmn 0256

Die Proliferationsaktivitaumlt in den praumlneoplastischen Herden wurde nach 2 Wochen

Gefitinibgabe halbiert (HG 1 vs HG2 107 plusmn 0996 vs 57 plusmn 049) Im

intraindividuellen Vergleich der Hauptgruppe 2 war die Proliferationsaktivitaumlt der

Herde im Vergleich zum Normalgewebe um etwa das 3-fache erhoumlht (Herde vs

Normalgewebe 574 plusmn 049 vs 125 plusmn 026)

Im Normalgewebe der Hauptgruppen 3-5 (vgl Tab7 6 Monate 6 Monate 2 Wochen

Gefitinib 6 Monate 3 Monate Gefitinib) war die Proliferation im Mittel jeweils

geringer als in den Herden (12 plusmn 0075 06 plusmn 0031 und 07 plusmn 0036 vs 61 plusmn

0437 23 plusmn 0131 und 35 plusmn 0223) Dieser Unterschied war in allen drei Gruppen

signifikant Des Weiteren ergab sich ein signifikanter Unterschied zwischen den

Hauptgruppen 3 und 4 Die Proliferationsaktivitaumlt war in der HG 4 (also nach 2-

woumlchiger Gefitinibgabe im Vergleich zur HG 3 (ohne Gefitinibgabe) sowohl im Herd-

als auch im Normalgewebe etwa halbiert (Normalgewebe HG 3 vs HG 4 12 plusmn 0075

vs 06 plusmn 0031 Herdgewebe HG 3 vs HG 4 61 plusmn0437 vs 23 plusmn 0131)

Ergebnisse

33

Bei den Kontrollgruppen 1-4 zeigten sich im Vergleich zum Normalgewebe der

Hauptgruppen erhoumlhte Proliferationsaktivitaumlten im Lebergewebe in den Gruppen 1

(44 plusmn 0595 3 Wochen) und 2 (29 plusmn 0441 3 Wochen 2 Wochen Gefitinib) Diese

waren bei den 6- Monats- Kontrolltieren geringer (KG 345 15 plusmn 0097 06 plusmn

016 09 plusmn 006) Verglichen mit dem Normalgewebe der Hauptgruppen waren die

Proliferationsaktivitaumlten der Kontrolltiere bis auf KG 4 (6 Monate) erhoumlht

Tabelle 6 BrdU-Labeling-Index der Hauptgruppen 1-2

HG1 HG2

Normalgewebe Herde Normalgewebe Herde

Tier 1 35 165 255 604

Tier 2 775 856 065 429

Tier 3 085 771 155 839

Tier 4 18 1004 025 422

MW 3475 10703 1250 5735

SEM 0764 0996 0256 0490

Test(a) 0030 0011

Test(b) nsa ns

b

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

Test(a)

Vergleich zwischen Normalgewebe und Herde der jeweiligen Hauptgruppe

Test(b)

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2 (Normalgewebe)

b Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2 (Herde)

Ergebnisse

34

Tabelle 7 BrdU-Labeling-Index der Hauptgruppen 3-5

HG3 HG4 HG5

Normalgewebe Herde Normalgewebe Herde Normalgewebe Herde

Tier 1 07 293 055 168 06 442

Tier 2 135 83 04 14 08 335

Tier 3 09 478 08 288 065 315

Tier 4 165 683 045 333 1 126

Tier 5 125 748 055 264 045 515

Tier 6 085 169 095 394

MW 1170 6064 0600 2270 0742 3545

SE 0075 0437 0031 0131 0036 0223

Test(a) 0004 0004 0006

Test(b) 0023a 0015

b ns

c ns

d ns

e ns

f

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

Test(a)

Vergleich zwischen Normalgewebe und Herde der jeweiligen Hauptgruppe

Test(b)

a Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4 (Normalgewebe)

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4 (Herde)

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5 (Normalgewebe)

d Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5 (Herde)

e Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5 (Normalgewebe)

f Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5 (Herde)

Ergebnisse

35

Tabelle 8 BrdU-Labeling-Index der Kontrollgruppen 1-5

KG 1 KG 2 KG 3 KG 4 KG 5

Tier 1 71 165 114 054 069

Tier 2 285 38 216 073 079

Tier 3 26 5 186 087 116

Tier 4 815 13 117 049 059

Tier 5 15 113 034 128

MW 4440 2938 1492 0594 0902

SEM 0595 0441 0097 0160 0060

Test(a) ns a 0011

b ns

c ns

d

Test(b) 0044 ns 0008 0003 0004

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

Test(a)

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Test(b)

Vergleich zwischen den jeweiligen Haupt- und Kontrollgruppen

Ergebnisse

36

35 Abbildungen

Abb 9 Immunhistochemische Darstellung von Insulin in den transplantierten

Pankreasinseln

Vitale angewachsene Pankreasinseln in einem Pfortaderast eines Portaltraktes nach intraportaler

Transplantation und umgebene klarzellige Veraumlnderungen der Hepatozyten im Abstromgebiet Mit dem

Antikoumlrper gegen Insulin lassen sich szlig-Zellen der transplantierten Inseln nachweisen deren Zytoplasma

spezifisch angefaumlrbt wird (Laumlnge der unteren Bildkante A761 microm B 435microm)

A

B

Ergebnisse

37

Abb 10 Glykogenspeicherherd (6 Mon nach Transplantation) in der PAS-

Reaktion

Leberherd 6 Monate nach Transplantation mit typischen Lebergewebsveraumlnderungen (in der unteren

Abbildung vergroumlszligert) Praumlneoplastische hepatozellulaumlre Laumlsionen sogenannte foci of altered

hepatocytes (FAH) mit vermehrter Glykogenspeicherung im Vergleich zum umgebenen Lebergewebe

dargestellt in der PAS- Reaktion (Laumlnge der unteren Bildkante A1740microm B 870microm)

B

A

Ergebnisse

38

Abb 11 Glykogenspeicherherde in der PAS-Reaktion

Man erkennt in der PAS-Reaktion eine kraumlftige Violettfaumlrbung der Herde gegenuumlber dem Normalgewebe

Die Transplantation von Pankreasinseln fuumlhrte bei den diabetischen Tieren zu glykogenspeichernden

Herden im Abstromgebiet der Transplantate und auch bei Ratten die Gefitinib erhielten Die

Abbildungen zeigen die Herde in verschiedenen Vergroumlszligerungen der Hauptgruppe 5 (6 Monate 3

Monate Gefitinib) (Laumlnge der unteren Bildkante A E870microm B F 435microm CD 217microm)

B A

F E

C D

Ergebnisse

39

Abbildung 13 Immunhistochemische Darstellung von TGF-α

Beispiel der immunhistochemischen Darstellung von TGF-α in einem hellzelligen Leberherd (6 Monate

nach Transplantation ohne Gefitinibgabe) Man sieht eine maumlszligige Braunfaumlrbung des Zytoplasmas und

der Zellmembran der Hepatozyten der Leberherde im Vergleich zum umgebenden Normalgewebe

entsprechend einer Uumlberexpression von TGFα innerhalb des Leberherdes

(Laumlnge der unteren Bildkante A1740microm B 870microm)

B

A

Ergebnisse

40

Abbildung 14 Immunhistochemische Darstellung von EGF-R

Beispiel einer immunhistochemischen Darstellung des EGF-R in einem hellzelligen Leberherd(6 Monate

nach Transplantation ohne Gefitinibgabe) Im Vergleich zum Normalgewebe findet man eine etwas

kraumlftigere membranstaumlndige Braunfaumlrbung der Hepatozyten im Herdgewebe entsprechend einer leichten

Uumlberexpression des EGFR in den Leberherden (Laumlnge der unteren Bildkante A1740microm B 870microm)

A

B

Ergebnisse

41

Abbildung 15 Immunhistochemische Darstellung BrdU-markierter Hepatozyten

Dunkelbraun gefaumlrbte Zellkerne markieren Hepatozyten die sich im Proliferationszyklus befinden Das

umliegende Normalgewebe zeigt im Vergleich zum Herdgewebe eine deutlich geringere

Proliferationsaktivitaumlt BrdU wurde mittels einer osmotischen Minipumpe uumlber 7 Tage kontinuierlich

verabreicht (6 Monate nach Transplantation ohne Gefitinibgabe)

(Laumlnge der unteren Bildkante 870microm)

A

Diskussion

42

4 Diskussion

41 Die Transplantate und deren Effekte auf das benachbarte Leberparenchym

Voraussetzung fuumlr das Experiment waren vitale Pankreasinseltransplantate in den

kleinen Pfortaderaumlsten der Leber welche zu allen Toumltungszeitpunkten in den

Hauptgruppen nachgewiesen werden konnten (siehe Abb 3) Zahlreiche Herde

veraumlnderter Hepatozyten haben sich im Abstromgebiet der Transplantate ausgebildet

Mit Hilfe der PAS-Reaktion konnte die Glykogenspeicherung der vergroumlszligerten

Hepatozyten innerhalb des Leberazinus deutlich gemacht werden Diese klarzelligen

Herde (clear cell foci CCF) werden bei der Ratte zu den Praumlneoplasien gezaumlhlt [50]

Ursaumlchlich fuumlr die Glykogenose ist eine reduzierte Glykogenolyseaktivitaumlt der

Hepatozyten und eine gesteigerte Glykogensynthese (verminderte Aktivitaumlt des

glykogenolytischen Enzyms Glukose- 6- Phosphatase) Insulin-vermittelte Signalwege

wie AKT mTOR und Ras Raf1 sowie Enzyme der Glykolyse der de-novo-

Fettsaumluresynthese der β- Oxidation und der Cholesterinbiosynthese sind in den CCF

hochreguliert verglichen mit dem Normalgewebe Ebenfalls findet sich eine erhoumlhte

Proliferationsaktivitaumlt [9] und eine gleichzeitige Uumlberexpression von EGF-R und TGF-α

in praumlneoplastischen Herden wie es auch in diesem Experiment bei den unbehandelten

Tieren nachweisbar ist

42 Blutglukose und Gewichtsentwicklung der Tiere

In allen Hauptgruppen konnte nach der Transplantation eine Gewichtsreduktion

nachgewiesen werden Diese beruht meist auf einer voruumlbergehenden Einstellung der

Nahrungsaufnahme sowie dem auch beim Menschen bekannten

Postaggressionsstoffwechsel nach Operationen [53]

Die Entwicklung von Blutglukose und Gewicht der Haupt- und Kontrollgruppen

entsprach in der Gesamtheit unseren Erwartungen In den Hauptgruppen konnten wir

dauerhaft hohe Blutzuckerwerte und groumlszligtenteils konstante Gewichtsverlaumlufe

verzeichnen Die Kontrolltiere waren zu jeder Zeit normoglykaumlmisch und nahmen

kontinuierlich an Gewicht zu Ein Einfluss des Medikamentes Gefitinib bezogen auf

die Blutglukose- und Gewichtsdaten konnte bei den transplantierten Versuchstieren

Diskussion

43

nicht festgestellt werden Hier zeigte sich im Vergleich der einzelnen Hauptgruppen

untereinander kein signifikanter Unterschied Die geringe Gewichtszunahme ist wie

auch schon in einigen Vorarbeiten beschrieben den Nebenwirkungen des Diabetes

zuzuschreiben [13] Zudem kam es bei den diabetischen Tieren zu Katarakten

Polydipsie Polyurie und Diarrhoen

Ein Einfluss des Gefitinibs auf die Gewichtsentwicklung der nicht-transplantieren Tiere

konnte jedoch ermittelt werden Es zeigten sich signifikante Unterschiede zwischen den

behandelten (Kontrollgruppe 4 6 Monate 2 Wochen Gefitinib) und den nicht-

behandelten Tieren (Kontrollgruppe 3 6 Monate) Gefitinib fuumlhrte dazu dass die Tiere

anfangs weniger zunahmen dann nach 3 Wochen aber kontinuierlich an Gewicht

zunahmen moumlglicherweise laumlsst sich dies durch Gewoumlhnungseffekte erklaumlren

Die Kontrollgruppe 5 welche sechs Monate lebte und drei Monate vor

Toumltungszeitpunkt Gefitinib erhielt zeigte jedoch im Vergleich zu der unbehandelten

Kontrollgruppe 3 (6 Monate) keinen signifikanten Gewichtsunterschied Dies kann die

Folge einer Toleranzentwicklung gegenuumlber der Applikation sein oder dass mit

zunehmender Dauer der Verabreichung des Medikamentes die Nebenwirkungen von

den Tieren besser toleriert werden konnten Zu den bekannten Nebenwirkungen von

Gefitinib gehoumlren Diarrhoen Augenentzuumlndungen und Hautausschlaumlge (vergleiche

Tab 6-5) [54] Ein Einfluss des Medikamentes auf den Blutglukosespiegel der

Kontrolltiere konnte nicht festgestellt werden

43 Proliferationsindex

Ziel dieser Arbeit war die Inhibition von EGF-R ein Transmembranrezeptor der eine

wichtige Rolle in der Hepatokarzinogenese spielt [28 29] Dieser

Wachstumsfaktorrezeptor wird auch auf der Zelloberflaumlche hepatozellulaumlrer Karzinome

vermehrt exprimiert [46 47]

Nun konnte in meinen Experimenten durch die Blockade der intrazellulaumlren

Tyrosinkinase mittels Gefitinib eine Reduktion der Proliferationsrate der

praumlneoplastischen Leberherde erzielt werden sodass eine Beeinflussung der Initiation

der Hepatokarzinogenese anzunehmen ist Gefitinib hemmt die Proliferation dieser

Glykogenspeicherherde im Kurzzeitversuch uumlber 2 Wochen bei den 3 Wochen- und 6-

Monatstieren mit einer Dosis von 20mgkgKG

Diskussion

44

Im Gegensatz dazu kam es zu keiner Beeinflussung der Proliferation bei den

Mittellangzeitversuchen von 6 Monaten uumlber eine laumlngere Applikationsdauer (3

Monate) mit einer reduzierten Dosis (10mgkgKG) Somit bleibt anscheinend die

Karzinogenese bereits laumlnger bestehender womoumlglich schon promovierter Herde durch

eine EGF-R-Blockade unbeeinflusst Dies liegt moumlglicherweise an dem Startpunkt der

Behandlung da die Therapie mit Gefitinib erst nach 3 Monaten begonnen wurde und

der Einfluss auf die sehr fruumlhe Hepatokarzinogenese somit verringert ist

Auch andere Modelle wie die intrahepatische Ovar- und

Schilddruumlsenfollikeltransplantation sowie chemische Hepatokarzinogenesemodelle (N-

Nitrosomorpholin) zeigten aumlhnliche Ergebnisse sowohl in Kurz- (3 Wochen - 6 Monate)

als auch in den Langzeitexperimenten (12-24 Monate) im Hinblick auf die Proliferation

Nach 2-woumlchiger Hochdosis-Gefitinibgabe lieszligen sich verminderte

Proliferationsaktivitaumlten in den praumlneoplastischen Leberherden nachweisen Im

Ovartransplantationsmodell Modellen entstanden sogar weiterhin hepatozellulaumlre

Adenome und Karzinome sodass anzunehmen ist dass Gefitinib kaum einen Einfluss

auf die Promotion und Progression in der hormonellen Hepatokarzinogenese hat Weder

die Anzahl noch das Auftreten der Tumoren wurde durch die Gefitinibdauergabe

(10mg) beeinflusst [55] Im N-Nitrosomorpholinmodell hingegen konnte das Auftreten

von hepatozellulaumlren Adenomen und Karzinomen durch die Gefitinibgabe reduziert

werden sodass im chemischen Hepatokarzinogenesemodell die Aktivierung des EGF-R

womoumlglich eine groumlszligere Rolle spielt als im hormonellen [56]

Eine moumlgliche Erklaumlrung kann die Resistenzentwicklung gegenuumlber

Tyrosinkinaseinhibitoren sein welche sowohl in vitro als auch klinisch bei der

Behandlung mit diesen Medikamenten beobachtet wird [49 50] Auszligerdem ist es

moumlglich dass die verabreichte Dosis von 10mgkgKG Gefitinib nicht zu einer

vollstaumlndigen Blockade der Tyrosinkinase gefuumlhrt hat Womoumlglich kam es uumlber

alternative Wege wie beispielsweise der Aktivierung des IGF-1R (insulin-like-growth-

factor-receptor 1) zu einer Aufrechterhaltung des MAPK-Pfades und damit zum

Uumlberleben und Wachstum der Praumlneoplasien [50 51] Zellkulturexperimente konnten

diese Resistenzentwicklung und eine Transaktivierung des EGF-R belegen [50]

Diese Hypothese wird auch durch eine klinische Studie aus dem Jahr 2006 untermauert

[57] Hier wurde die Wirksamkeit von Gefitinib bei fortgeschrittenem inoperablen

HCCacutes an 31 Patienten untersucht Das Ergebnis war jedoch mit einem Ansprechen von

nur ca 3 ernuumlchternd sodass die Studie nicht fortgefuumlhrt wurde Allerdings findet

Diskussion

45

Gefitinib (IressaTM) neben Erlotinib (TarcevaTM) ua im Rahmen klinischer Studien

in der Therapie des Bronchialkarzinoms Anwendung

Zusammenfassung

46

5 Zusammenfassung

Die therapeutischen Moumlglichkeiten sind fuumlr das hepatozellulaumlre Karzinom bis heute sehr

begrenzt Tierexperimentelle Hepatokarzinogenesemodelle dienen dem besseren

Verstaumlndnis diverser pathophysiologischer metabolischer und molekulaer Prozesse

und zeigen neue gezielte antitumorigene Therapieansaumltze auf

Ein langjaumlhrig etabliertes Modell ist die hormoninduzierte Hepatokarzinogenese durch

Pankreasinseltransplantation Auch andere Modelle wie die intrahepatische Ovar- und

Schilddruumlsenfollikeltransplantation sowie chemische Hepatokarzinogenesemodelle (N-

Nitrosomorpholin) haben sich etabliert und wurden in parallelen Experimenten zu

meinem durchgefuumlhrt In allen Modellen entstanden Praumlneoplasien bzw

hyperproliferative Leberherde in der nichtzirrhotischen Rattenleber welche sich (auszliger

nach Schilddruumlsenfollikeltransplantation) zu hepatozellulaumlren Adenomen und spaumlter

auch Karzinomen weiterentwickelten

In dieser Studie wurden die Versuchstiere (Ratten) in 5 Haupt- und 5 Kontrollgruppen

unterteilt wobei die kuumlrzeste Beobachtungszeit bei 3 Wochen und die laumlngste bei 6

Monaten lag Die Dauer der Gefitinibapplikation wurde ebenfalls unterteilt in 2 Wochen

und 3 Monate Messparameter in diesem Experiment stellten Blutzucker Gewicht und

die Proliferationsaktivitaumlt der Herde dar Das Lebergewebe wurde histologisch

morphometrisch und immunhistochemisch untersucht

In der vorliegenden Arbeit wurde versucht die insulininduzierte Hepatokarzinogenese

mittels Gefitinib zu hemmen Dieses blockiert spezifisch die Tyrosinkinase des EGF-R

sodass es zu einer Unterbrechung der Signalkaskade kommt

In meiner Arbeit fand sich im Kurzzeitversuch eine deutlich geringere

Proliferationsaktivitaumlt innerhalb der Glykogenspeicherherde behandelter Tiere im

Vergleich zu nicht behandelten Tieren

Dies untermauert die Annahme dass TGF-α und der EGF-R eine wichtige Rolle in der

Entstehung praumlneoplastischer Herde und in der Hepatokarzinogenese spielen

In diesem Experiment konnte somit gezeigt werden dass Gefitinib einen Einfluss auf

die Initiation der Tumorgenese im Inseltransplantationsmodell der Ratten hat

Die Langzeitexperimente zeigten jedoch dass es zu keiner Beeinflussung der Promotion

und Progression der Hepatokarzinogenese kam Anzunehmen ist dass die EGF-R-

Zusammenfassung

47

Aktivierung nur einen Teil der aktivierten Signalkaskaden in der hormonell induzierten

Karzinogenese der Leber ausmacht

Literaturverzeichnis

48

6 Literaturverzeichnis

[1] Jemal A Bray F Center MM Ferlay J Ward E Forman D Global

Cancer Statistics CA- Cancer J Clin 2011 6169ndash90

[2] Gomaa AI Khan SA Toledano M B Waked I Taylor- Robinson S D

Hepatocellular carcinoma epidemiology risk factors and pathogenesis World J

Gastroenterol 2008 14 4300-4308

[3] Marrero J Kudo M Bronowicki J-P The Challenge of Prognosis and

Staging for Hepatocellular Carcinoma Oncologist 2010 15 23-33

[4] Llovet JM Bru C Bruix J Prognosis of hepatocellular carcinoma the

BCLC staging classification Semin Liver Dis 1999 19 329ndash38

[5] Llovet JM Ricci S Mazzaferro V Hilgard P Gane E Blanc JF de

oliveira AC Santoro A Raoul JL Forner A Schwartz M Porta C

Zeuzem S Bolondi L Greten TF Galle PR Seitz JF Borbath I

Haumlussinger D Giannaris T Shan M Moscovici M Voliotis D Bruix J

Sorafenib in advanced hepatocellular carcinoma N Engl J Med 2008 359 378-

90

[6] Wilhelm S Adnane L Newell P Villanueva A Llovet JM Lynch M

Preclinical overview of sorafenib a multikinase inhibitor that targets both Raf

and VEGF and PDGF receptor tyrosine kinase signaling Mol Cancer Ther 2008

73129-3140

[7] Bannasch P Preneoplastic lesions as end points in carcinogenicity testing II

Preneoplasia in various non- hepatic tissues Carcinogenesis 1986 7 849-852

[8] Aleem E Nehrbass D Klimek F Mayer D Bannasch P Upregulation

of the insulin receptor and type I insulin-like growth factor receptor are early

events in hepatocarcinogenesis Toxicol Pathol 2011 39524-43

Literaturverzeichnis

49

[9] Dombrowski F Mathieu C Evert M Hepatocellular Neoplasms Induced by

Low-NumberPancreatic Islet Transplants in Autoimmune Diabetic BBPfd Rats

Cancer Res 2006 1833-1843

[10] Ribback S Calvisi DF Cigliano A Sailer V Peters M Rausch J

Heidecke CD Birth M Dombrowski F Molecular and metabolic changes in

human liver clear cell foci resemble the alterations occurring in rat

hepatocarcinogenesis J Hepatol 2013 581147-56

[11] Morath C Schwenger J Schmidt J Zeier M Kombinierte Niere- Pankreas-

Transplantation Nephrologe 2007 2356ndash363

[12] Griffith RC Scharp D Hartmann B Ballinger W Lacy P A Morphologic

Study of Intrahepatic Portal-vein Islets Isografts Diabetes 1977 26 201-14

[13] Dombrowski F Lehringer-Polzin M Pfeifer U Hyperproliferative Liver

Acini after Intraportal Islet Transplantation in Streptozotocin-Induced Diabetic

Rats Laboratory Invest 1994 71 688-699

[14] Dombrowski F Bannasch P Pfeifer U Hepatocellular Neoplasms Induced

by Low- Number Pancreatic Islet Transplants in Streptozotocin Diabetic Rats

Am J Pathol 1997 150 1071-1087

[15] Dombrowski F Klingmuumlller D Pfeifer U Insulinomas Derived from

Hyperplastic Intra-Hepatic Islet Transplants Am J Pathol 1998 152 1025-

1038

[16] Dombrowski F Peifer U Hyperprolferative State of Liver Acini and

Pancreatic Islets after Intraportal Transplantation of Small Mass of Islets of

Langerhans in Streptozotocin induced Diabetic Rats Exp Clin Endocrinol 1995

103 112-117

Literaturverzeichnis

50

[17] De Paepe M Keymeulen B Pipeleers D Kloumlppel G Proliferation and

Hypertrophy of Liver Cells Surrounding Islet Grafts in Diabetic Recipient Rats

Hepatology 1995 21 1114-1153

[18] Dombrowski F Filsinger E Bannasch P Pfeifer U Altered Liver Acini

Induced in Diabetic Rats by Portal Vein Islet Isografts Resemble

Preneoplstic Hepatic Foci in Their Enzymic Pattern Am J Pathol 1996 148

1249-56

[19] Dragan Y P Sargent L Xu Y-D Xu Y-H H C Pitot HC The

Initiation-Promotion-Progression Model of Rat Hepatocarcinogenesis Exp Biol

Med (Maywood) 1993 20216-24

[20] Buumlrger C Inhibition der Signaltransduktion des epidermalen

Wachstumsfaktorrezeptors (EGF-Rezeptor) durch Peptid-Aptamere unv Diss

Universitaumlt Frankfurt aM 2002

[21 ] Fausto N Liver regeneration J Hepatol 2000 3219-31

[22] Michalopoulos GK DeFrances MC Liver regeneration Science 1997

27660-66

[23] Morimitsu Y Hsia CC Kojiro M Tabor E Nodules of less-differentiated

tumor within or adjacent to hepatocellular carcinoma relative expression of

transforming growth factor-alpha and its receptor in the different areas of tumor

Hum Pathol 1995 261126-1132

[24] Nalesnik MA Lee RG Carr BI Transforming growth factor alpha (TGFalpha)

in hepatocellular carcinomas and adjacent hepatic parenchyma Hum Pathol

1998 29228-234

[25] Harada K Shiota G Kawasaki H Transforming growth factor-alpha and

epidermal growth factor receptor in chronic liver disease and hepatocellular

carcinoma Liver 1999 19318-325

Literaturverzeichnis

51

[26] Chung YH Kim JA Song BC Lee GC Koh MS Lee YS et al

Expression of transforming growth factor-alpha mRNA in livers of patients with

chronic viral hepatitis and hepatocellular carcinoma Cancer 2000 89977-982

[27] Bekaii-Saab T Williams N Plass C Calero M Eng C A novel mutation

in the tyrosine kinase domain of ErB2 in hepatocellular carcinoma BMC

Cancer 2006 278-282

[28] Lee G Merlino G Fausto N Development of liver tumors in transforming

growth factor alpha transgenic mice Cancer Res 1992 19 5162-1570

[29] Hufnagl K Parzefall W Marian B Kaumlfer M Bukowska K Schulte-

Hermann R Grasl-Kraupp B Role of transforming growth factor alspha and

prostaglandines in preferential growth of preneopastic rat hepatocytes

Carcinogenesis 2001 8 1247-1256

[30] Carpenter G Cohen S Epidermal growth factor Annu Rev Biochem 1979

193-216

[31] Hanahan D Weinberg R The hallmarks of cancer Cell 2000 100 57-

70

[32] Fedi S Tola E Moeumlnne-Loccoz Y Dowling DN Smith LM Ogara F

Evidence for signalling between the phytopathogenic fungus Pythium ultimum

and Pseudomonas fluorescens F113 P ultimum represses the expression of

genes in P fluorescens F113 resulting in altered ecological fitness Appl

Environ Microbiol 1997 63 4261-4266

[33] Slamon D Clark G Wong S Levin W Ullrich A McGuire W Science

1987 235 177-182

[34] Khalil M Grandis J Shin D Expert Review of Anticancer Therapy 2003 3

367-380

Literaturverzeichnis

52

[ 35] Krejsa C Rogge M Sadee W Protein therapeutics new applications for

pharmacogenetics Nature Reviews Drug Discovery 2006 5 507-521

[36] Barker A Gibson K Grundy W Godfrey A Barlow J Healy M

Woodburn J Ashton S Curry B Scarlett L Henthorn L Richards L

Studies leading to the identification of ZD1839 (IRESSA) an orally active

selective epidermal growth factor receptor tyrosine kinase inhibitor targeted to

the treatment of cancer Bioorg Med Chem Lett 2001 14 1911-1914

[37] Shchemelinin I Sefc L Necas E Protein kinase inhibitors Folia Biol

(Praha) 2006 4 137-148

[38] Wakeling A Guy S Woodburn J Ashton S Curry B Barker A Gibson

K ZD1839 (IRESSA) an orally active inhibitor of epidermal growth factor

signalling with potential for cancer therapy Cancer Res 2002 20 5749-5754

[39] Blackhall F Ranson M Thatcher N Where next for gefitinib in patients with

lung cancer Lancet Oncol 2006 6 499-507

[40] Birnbaum A Ready N Gefitinib therapy for non-small cell lung cancer

Curr Treat Options Oncol 2005 675-81

[41] Schiffer E Housset C Cacheux W Wendum D Desbois-Mouthon C

Rey C Clergue F Poupon R Barbu V Rosmorduc O Gefitinib an EGFR

inhibitor prevents hepatocellular carcinoma development in the rat liver with

cirrhosis Hepatology 2005 41307-14

[42] Brehmer D Greff Z Godl K Blencke S Kurtenbach A Weber M

Muumlller S Klebl B Cotten M Keacuteri G Wissing J Daub H Cellular

Targets of Gefitinib Cancer Res 2005 65 379

[43] Klotz L Hacker HJ Klingmuumlller D Bannasch P Pfeifer U Dombrowski

F Hepatocellular alterations after intraportal transplantation of ovarian tissue in

ovariectomized rats Am J Pathol 2000 1561613-26

Literaturverzeichnis

53

[44] Dombrowski F Klotz L Hacker HJ Li Y Klingmuumlller D Brix K

Herzog V Bannasch P Hyperproliferative hepatocellular alterations after

intraportal transplantation of thyroid follicles Am J Pathol 2000 15699-113

[45] Weibel E Staubli W Gnagi H Hess F Correlated morphometric and

biochemical studies on the liver cell I Morphometric model stereologic

methods and normal morphometric data for rat liver J Cell Biol1969 4268ndash

91

[46] Strumberg D Clark J Awada A Moore M Richly H Hindlisz A Hirte

H Eder J Lenz H Schwartz B Safety pharmacokinetics and preliminary

antitumor activity of sorafenib a review of four phase I trials in patients with

advanced refractory solid tumors Oncologist 2007 4 426-437

[47] Mendelsohn J Baselga J The EGF receptor family as targets for cancer

therapy Oncogene 2000 56 6550-6565

[48] Li B Chang C Yuan M McKenna W Shu H Resistance to small

molecule inhibitors of epidermal growth factor receptor in malignant gliomas

Cancer Res 2003 21 7443ndash7450

[49] Kosaka T Yatabe Y Endoh H Yoshida K Hida T Tsuboi M Tada H

Kuwano H Mitsudomi T Analysis of epidermal growth factor receptor gene

mutation in patients with non-small cell lung cancer and acquired resistance to

gefitinib Clin Cancer Res 2006 19 5764ndash5769

[50] Huether A Hopfner M Sutter A Baradari V Schuppan D Scheruumlbl

H Signaling pathways involved in the inhibition of epidermal growth factor

receptor by erlotinib in hepatocellular cancer World J Gastroenterol 2006

32 5160ndash5167

[51] Giglia J Antonia S Berk L Bruno S Dessureault S Finkelstein

S Systemic therapy for advanced hepatocellular carcinoma past present and

future Cancer Control 2010 1 120ndash129

Literaturverzeichnis

54

[52] Bannasch P Pathogenesis of hepatocellular carcinoma sequential cellular

molecular and metabolic changes Prog Liver Dis 1996 14161ndash97

[53] Beisbarth H Fekl W Pathophysiology of post-aggression metabolism

Zentralbl Chir 1989 1141045-58

[54] Packungsbeilage Iressa (Hersteller AstraZeneca UK Limited Macclesfield

Cheshire SK10 2NA Vereinigtes Koumlnigreich)

[55] Ribback S Sailer V Boumlhning E Guumlnther J Merz J Steinmuumlller F

Evert M Calvisi DC Der Tyrosinkinasehemmer Gefitinib reduziert die

Tumorentstehung im chemischen jedoch in hormonell induzierten

Hepatokarzinogenese-Modellen Z Gastroenterol 2013 5130 (abstract)

[56] Dombowski F Sailer V Inhibition des Epidermal Growth Factor

Rezeptors in chemisch induzierten praumlneoplastischen Leberherden und

hepatozellulaumlren Karzinomen der Ratte 2010

[57] OrsquoDwyer P J Giantonio BJ Levy DE Kauh JS Fitzgerald B Benson

AB Gefitinib in advanced unresectable hepatocellular carcinoma Results from

the Eastern Cooperative Oncology Grouprsquos Study E1203 Journal of Clinical

2006 414

Tabellenanhang

55

7 Tabellenanhang

Tab 7-1 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Hauptgruppen 1-5

HG1 HG2 HG3 HG4 HG5

Tier 1 234 212 70 304 315

Tier 2 216 282 317 249 324

Tier 3 142 221 184 332 226

Tier 4 306 245 304 287 323

Tier 5 302 205 288 293 273

Tier 6 167 210 306 278 193

Tier 7 291 185 332 271 198

Tier 8 189 215 245 249 201

Tier 9 314 65 234 260

Tier 10 199 268 232

Tier 11 252 291 270

Tier 12 229 169

Tier 13 246

MW 23088 23075 23456 26700 25591

SEM 0795 1070 3487 1108 1505

Test nsa ns

b nsc ns

d

Test lt0001e lt0001

f 0001g lt0001

h lt0001i

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabellenanhang

56

Tab 7-2 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Kontrollgruppen

1-5

KG1 KG2 KG3 KG4 KG5

Tier 1 51 51 47 47 47

Tier 2 47 48 44 48 43

Tier 3 53 48 42 43 43

Tier 4 48 51 61 74 47

Tier 5 57 87 47 44 41

Tier 6 54 47 50 46 40

Tier 7 51 68 51 45 47

Tier 8 52 92 56 49 46

Tier 9 63 63 51 44 47

Tier 10 77 77 48 43 48

Tier 11 50

MW 5530 6320 4973 4830 4490

SEM 0281 0541 0160 0293 0091

Test nsa ns

b nsc 0019

d

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Tabellenanhang

57

Tab 7-3 Gewichtsentwicklung der Hauptgruppen 1-5

HG1 HG2 HG3 HG4 HG5

Tier 1 0938 1045 0841 0942 1057

Tier 2 1092 0938 0870 0894 0950

Tier 3 1075 1070 1435 1077 0967

Tier 4 1089 1039 0696 0960 1004

Tier 5 0988 0984 0693 0763 0958

Tier 6 1187 0949 1004 1041 1033

Tier 7 1044 0988 1220 0874 1306

Tier 8 1039 0964 0984 0949 1016

Tier 9 1038 1221 0957 1209

Tier 10 1063 1039 0935 0946

Tier 11 1020 1934 1192 1030

Tier 12 1007 1266 0770

Tier 13 1063 0618

Tier 14 0935

MW 1056 1009 1081 0984 0983

SEM 0009 0004 0033 0010 0012

Test nsa ns

b nsc ns

d

lt0001e 0001

f lt0001g lt0001

h lt0001i

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabellenanhang

58

Tab 7-4 Gewichtsentwicklung der Kontrollgruppen 1-5

KG1 KG2 KG3 KG4 KG5

Tier 1 1308 1311 2255 1836 1717

Tier 2 1397 1269 1408 1872 1672

Tier 3 1332 1318 1471 1134 1598

Tier 4 1285 1225 1642 1206 1621

Tier 5 1331 1189 1828 1512 1896

Tier 6 1341 1203 1946 1339 1746

Tier 7 1361 0981 1788 1326 1589

Tier 8 1290 1105 1806 1411 1856

Tier 9 1109 1090 1560 1380 1389

Tier 10 1128 1094 1526 1432 1406

Tier 11 1537

MW 1288 1179 1706 1445 1649

SEM 0010 0011 0023 0024 0017

Test 0029a 0025

b 0043c ns

d

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Tabellenanhang

59

Tab 6-5Nebenwirkungen von Gefitinib [47]

Nebenwirkungen nach Systemorganklassen und Haumlufigkeit Stoffwechsel- und Ernaumlhrungsstoumlrungen Sehr haumlufig Anorexie leicht oder

mittelschwer (CTC-Grad 1 oder 2)

Augenerkrankungen Haumlufig Konjunktivitis Blepharitis und

trockene Augen hauptsaumlchlich

leicht (CTC-Grad 1) Gelegentlich Hornhauterosion reversibel und

manchmal verbunden mit

anormalem Wimpernwachstum Keratitis (012 )

Gefaumlszligerkrankungen Haumlufig Haumlmorrhagie wie Nasenbluten

und Haumlmaturie Erkrankungen der Atemwege des Brustraums und Mediastinums

Haumlufig Interstitielle Lungenerkrankung (13 ) oft schwer (CTC-Grad 3-4) uumlber Todesfaumllle wurde

berichtet Erkrankungen des Gastrointestinaltrakts Sehr haumlufig Durchfall hauptsaumlchlich leicht

oder mittelschwer (CTC-Grad 1

oder 2)

Erbrechen hauptsaumlchlich leicht

oder mittelschwer (CTC-Grad 1

oder 2)

Uumlbelkeit hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Stomatitis hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Haumlufig Dehydratation als Folge von

Durchfall Uumlbelkeit Erbrechen

oder Appetitlosigkeit

Mundtrockenheit hauptsaumlchlich

leicht (CTC-Grad 1)

Gelegentlich Pankreatitis gastrointestinale Perforation

Leber- und Gallenerkrankungen Sehr haumlufig Erhoumlhungen der

Alaninaminotransferase

hauptsaumlchlich leicht bis

mittelschwer Haumlufig Erhoumlhungen der

Aspartataminotransferase

hauptsaumlchlich leicht bis

mittelschwer Erhoumlhungen des

Gesamtbilirubins hauptsaumlchlich

leicht bis mittelschwer

Gelegentlich Hepatitis

Tabellenanhang

60

Erkrankungen der Haut und des Unterhautzellgewebes

Sehr haumlufig Hautreaktionen hauptsaumlchlich

leicht bis mittelschwer (CTC-Grad 1 oder 2) pustuloumlser Ausschlag manchmal juckend mit trockener Haut einschlieszliglich Hautfissuren erythematoumls

Haumlufig Nagelstoumlrungen Alopezie

Gelegentlich Allergische Reaktionen unter

anderem Angiooumldem und

Urtikaria Selten Bulloumlse Reaktionen

einschlieszliglich toxisch epidermaler Nekrolyse Stevens-Johnson-Syndrom und Erythema multiforme Kutane Vaskulitis

Erkrankungen der Nieren und Harnwege Haumlufig Asymptomatische Erhoumlhung der Kreatininwerte im Blut Proteinurie Zystitis

Selten Haumlmorrhagische Zystitis Allgemeine Erkrankungen und Beschwerden am Verabreichungsort

Sehr haumlufig Asthenie hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Haumlufig Pyrexie Die Haumlufigkeit von UAWs die mit abnormalen Aumlnderungen eines Laborwerts

zusammenhaumlngen wurde auf Basis der Patienten ermittelt bei denen sich der

entsprechende Laborwert mindestens um 2 oder mehr CTC-Grade (bezogen auf den

basalen Laborwert) geaumlndert hat

Dieses Ereignis kann zusammen mit anderen Formen von

Dehydratisierungserscheinungen auftreten (hauptsaumlchlich Hautreaktionen) die bei

IRESSA beobachtet wurden

Die Gesamthaumlufigkeit der unerwuumlnschten Ereignisse mit allergischen Reaktionen

betrug nach der zusammengefassten Analyse der ISEL- INTEREST- und

IPASS-Studien 15 (36 Patienten) Vierzehn der 36 Patienten wurden aus der

gemeldeten Haumlufigkeit ausgeschlossen da es in den Meldungen Hinweise auf

eine nicht-allergische Aumltiologie gab oder darauf dass die allergische Reaktion

die Folge einer Therapie mit einem anderen Arzneimittel war

Dies schlieszligt einzelne Berichte von Leberversagen ein das in einigen Faumlllen

toumldlich verlief

Abkuumlrzungsverzeichnis

61

8 Abkuumlrzungsverzeichnis

microl Mikroliter

Abb Abbildung

ABC avidin-biotin-complex

AKT aktivierte Protein Kinase B

ATP Adenosintriphosphat

BCLC Bacelona Liver Cancer Clinic

BrdU Bromodesoxyuridin

bzw beziehungsweise

CCF clear cell foci

CIS China integrated score

cm Zentimeter

d der

DAB 33-Diaminobenzidin

dh das heiszligt

DNA Desoxyribonucleic acid

EGF Epidermal Growth Factor

EGF-R EGF-Rezeptor

Fa Firma

FAH foci of altered hepatocytes

g Gramm

GSF glycogen storing foci

h Stunde

HCA Hepatozellulaumlres Adenom

HCC Hepatozellulaumlres Karzinom

HE Haumlmatoxylin- Eosin- Faumlrbung

HG Hauptgruppe

HPLC high performance liquid chromatographie

IGF-1R Insulin-Like Growth Factor Receptor 1

GLUT Glukosetransporter

JAK Januskinase

kg Kilogramm

Abkuumlrzungsverzeichnis

62

KG Kontrollgruppe

MAPK mitogen activated protein kinase

mg Milligramm

ml Milliliter

mm Millimeter

mTOR mechanistic Target of Rapamycin

MW Mittelwert

NaCl Natriumchlorid

NaHCO3 Natriumhydrogencarbonat

NNM N- Nitrosomorpholin

ns nicht signifikant

PAS Periodic acid-Schiff reaction

PDGF-R-β Platet Derived Growth Factor-Rezeptor-β

PEI Perkutane Ethanol- Instillation

PI3K Phosphoinositide 3- Kinase

PST Performance- Status

RAF-Kinase Ras-activated factor-Kinase

Ras Rat sarcoma

RFA Radiofrequenzablation

RNA Ribunuclied acid

SEM Standard error of the mean

STAT Signal Transducers and Activators of Transcription

TACE transarterielle Chemoembolisation

TGF-α Transforming Growth Factor alpha

TRIS Tris(hydroxymethyl)-aminomethan

ua unter anderem

UAW Unerwuumlnschte Arzneimittelwirkung

VEGF-R Vascular Endothelial Growth factor-Rezeptor

vgl vergleiche

zB zum Beispiel

Danksagung

63

9 Danksagung

Besonderer Dank gilt Herrn Professor Dr med F Dombrowski fuumlr die Uumlberlassung

des Themas und die Moumlglichkeit diese Arbeit an seinem Institut durchzufuumlhren Mit

seiner Unterstuumltzung war es moumlglich ein Gerhard- Domagk- Stipendium der Ernst-

Moritz- Arndt- Universitaumlt zu erhalten An dieser Stelle moumlchte ich mich auch

rechtherzlich bei der Stipendienvergabekommission bedanken Meinen Doktoranden-

Kollegen moumlchte ich fuumlr die Bereitschaft danken jederzeit bei der Versorgung der

Ratten und Mithilfe bei den experimentellen Versuchen zur Verfuumlgung zu stehen Der

Tierpflegerin Frau Zimak sowie den medizinisch-technischen Assistenten des Instituts

danke ich fuumlr die Versorgung der Tiere und die Anfertigung der histologischen und

immunhistochemischen Schnitte Nicht zuletzt danke ich Frau Dr F Steinmuumlller und

Frau Dr S Ribback fuumlr die Betreuung und kritische Auseinandersetzung mit meiner

Doktorarbeit

Page 33: Die Inhibition von TGF-a bei der Hepatokarzinogenese nach ... · RFA und transarterielle (Chemo-)Embolisation= TAE/ TACE) zur Verfügung. Da die Diagnose jedoch häufig erst in einem

Ergebnisse

33

Bei den Kontrollgruppen 1-4 zeigten sich im Vergleich zum Normalgewebe der

Hauptgruppen erhoumlhte Proliferationsaktivitaumlten im Lebergewebe in den Gruppen 1

(44 plusmn 0595 3 Wochen) und 2 (29 plusmn 0441 3 Wochen 2 Wochen Gefitinib) Diese

waren bei den 6- Monats- Kontrolltieren geringer (KG 345 15 plusmn 0097 06 plusmn

016 09 plusmn 006) Verglichen mit dem Normalgewebe der Hauptgruppen waren die

Proliferationsaktivitaumlten der Kontrolltiere bis auf KG 4 (6 Monate) erhoumlht

Tabelle 6 BrdU-Labeling-Index der Hauptgruppen 1-2

HG1 HG2

Normalgewebe Herde Normalgewebe Herde

Tier 1 35 165 255 604

Tier 2 775 856 065 429

Tier 3 085 771 155 839

Tier 4 18 1004 025 422

MW 3475 10703 1250 5735

SEM 0764 0996 0256 0490

Test(a) 0030 0011

Test(b) nsa ns

b

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

Test(a)

Vergleich zwischen Normalgewebe und Herde der jeweiligen Hauptgruppe

Test(b)

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2 (Normalgewebe)

b Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2 (Herde)

Ergebnisse

34

Tabelle 7 BrdU-Labeling-Index der Hauptgruppen 3-5

HG3 HG4 HG5

Normalgewebe Herde Normalgewebe Herde Normalgewebe Herde

Tier 1 07 293 055 168 06 442

Tier 2 135 83 04 14 08 335

Tier 3 09 478 08 288 065 315

Tier 4 165 683 045 333 1 126

Tier 5 125 748 055 264 045 515

Tier 6 085 169 095 394

MW 1170 6064 0600 2270 0742 3545

SE 0075 0437 0031 0131 0036 0223

Test(a) 0004 0004 0006

Test(b) 0023a 0015

b ns

c ns

d ns

e ns

f

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

Test(a)

Vergleich zwischen Normalgewebe und Herde der jeweiligen Hauptgruppe

Test(b)

a Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4 (Normalgewebe)

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4 (Herde)

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5 (Normalgewebe)

d Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5 (Herde)

e Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5 (Normalgewebe)

f Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5 (Herde)

Ergebnisse

35

Tabelle 8 BrdU-Labeling-Index der Kontrollgruppen 1-5

KG 1 KG 2 KG 3 KG 4 KG 5

Tier 1 71 165 114 054 069

Tier 2 285 38 216 073 079

Tier 3 26 5 186 087 116

Tier 4 815 13 117 049 059

Tier 5 15 113 034 128

MW 4440 2938 1492 0594 0902

SEM 0595 0441 0097 0160 0060

Test(a) ns a 0011

b ns

c ns

d

Test(b) 0044 ns 0008 0003 0004

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

Test(a)

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Test(b)

Vergleich zwischen den jeweiligen Haupt- und Kontrollgruppen

Ergebnisse

36

35 Abbildungen

Abb 9 Immunhistochemische Darstellung von Insulin in den transplantierten

Pankreasinseln

Vitale angewachsene Pankreasinseln in einem Pfortaderast eines Portaltraktes nach intraportaler

Transplantation und umgebene klarzellige Veraumlnderungen der Hepatozyten im Abstromgebiet Mit dem

Antikoumlrper gegen Insulin lassen sich szlig-Zellen der transplantierten Inseln nachweisen deren Zytoplasma

spezifisch angefaumlrbt wird (Laumlnge der unteren Bildkante A761 microm B 435microm)

A

B

Ergebnisse

37

Abb 10 Glykogenspeicherherd (6 Mon nach Transplantation) in der PAS-

Reaktion

Leberherd 6 Monate nach Transplantation mit typischen Lebergewebsveraumlnderungen (in der unteren

Abbildung vergroumlszligert) Praumlneoplastische hepatozellulaumlre Laumlsionen sogenannte foci of altered

hepatocytes (FAH) mit vermehrter Glykogenspeicherung im Vergleich zum umgebenen Lebergewebe

dargestellt in der PAS- Reaktion (Laumlnge der unteren Bildkante A1740microm B 870microm)

B

A

Ergebnisse

38

Abb 11 Glykogenspeicherherde in der PAS-Reaktion

Man erkennt in der PAS-Reaktion eine kraumlftige Violettfaumlrbung der Herde gegenuumlber dem Normalgewebe

Die Transplantation von Pankreasinseln fuumlhrte bei den diabetischen Tieren zu glykogenspeichernden

Herden im Abstromgebiet der Transplantate und auch bei Ratten die Gefitinib erhielten Die

Abbildungen zeigen die Herde in verschiedenen Vergroumlszligerungen der Hauptgruppe 5 (6 Monate 3

Monate Gefitinib) (Laumlnge der unteren Bildkante A E870microm B F 435microm CD 217microm)

B A

F E

C D

Ergebnisse

39

Abbildung 13 Immunhistochemische Darstellung von TGF-α

Beispiel der immunhistochemischen Darstellung von TGF-α in einem hellzelligen Leberherd (6 Monate

nach Transplantation ohne Gefitinibgabe) Man sieht eine maumlszligige Braunfaumlrbung des Zytoplasmas und

der Zellmembran der Hepatozyten der Leberherde im Vergleich zum umgebenden Normalgewebe

entsprechend einer Uumlberexpression von TGFα innerhalb des Leberherdes

(Laumlnge der unteren Bildkante A1740microm B 870microm)

B

A

Ergebnisse

40

Abbildung 14 Immunhistochemische Darstellung von EGF-R

Beispiel einer immunhistochemischen Darstellung des EGF-R in einem hellzelligen Leberherd(6 Monate

nach Transplantation ohne Gefitinibgabe) Im Vergleich zum Normalgewebe findet man eine etwas

kraumlftigere membranstaumlndige Braunfaumlrbung der Hepatozyten im Herdgewebe entsprechend einer leichten

Uumlberexpression des EGFR in den Leberherden (Laumlnge der unteren Bildkante A1740microm B 870microm)

A

B

Ergebnisse

41

Abbildung 15 Immunhistochemische Darstellung BrdU-markierter Hepatozyten

Dunkelbraun gefaumlrbte Zellkerne markieren Hepatozyten die sich im Proliferationszyklus befinden Das

umliegende Normalgewebe zeigt im Vergleich zum Herdgewebe eine deutlich geringere

Proliferationsaktivitaumlt BrdU wurde mittels einer osmotischen Minipumpe uumlber 7 Tage kontinuierlich

verabreicht (6 Monate nach Transplantation ohne Gefitinibgabe)

(Laumlnge der unteren Bildkante 870microm)

A

Diskussion

42

4 Diskussion

41 Die Transplantate und deren Effekte auf das benachbarte Leberparenchym

Voraussetzung fuumlr das Experiment waren vitale Pankreasinseltransplantate in den

kleinen Pfortaderaumlsten der Leber welche zu allen Toumltungszeitpunkten in den

Hauptgruppen nachgewiesen werden konnten (siehe Abb 3) Zahlreiche Herde

veraumlnderter Hepatozyten haben sich im Abstromgebiet der Transplantate ausgebildet

Mit Hilfe der PAS-Reaktion konnte die Glykogenspeicherung der vergroumlszligerten

Hepatozyten innerhalb des Leberazinus deutlich gemacht werden Diese klarzelligen

Herde (clear cell foci CCF) werden bei der Ratte zu den Praumlneoplasien gezaumlhlt [50]

Ursaumlchlich fuumlr die Glykogenose ist eine reduzierte Glykogenolyseaktivitaumlt der

Hepatozyten und eine gesteigerte Glykogensynthese (verminderte Aktivitaumlt des

glykogenolytischen Enzyms Glukose- 6- Phosphatase) Insulin-vermittelte Signalwege

wie AKT mTOR und Ras Raf1 sowie Enzyme der Glykolyse der de-novo-

Fettsaumluresynthese der β- Oxidation und der Cholesterinbiosynthese sind in den CCF

hochreguliert verglichen mit dem Normalgewebe Ebenfalls findet sich eine erhoumlhte

Proliferationsaktivitaumlt [9] und eine gleichzeitige Uumlberexpression von EGF-R und TGF-α

in praumlneoplastischen Herden wie es auch in diesem Experiment bei den unbehandelten

Tieren nachweisbar ist

42 Blutglukose und Gewichtsentwicklung der Tiere

In allen Hauptgruppen konnte nach der Transplantation eine Gewichtsreduktion

nachgewiesen werden Diese beruht meist auf einer voruumlbergehenden Einstellung der

Nahrungsaufnahme sowie dem auch beim Menschen bekannten

Postaggressionsstoffwechsel nach Operationen [53]

Die Entwicklung von Blutglukose und Gewicht der Haupt- und Kontrollgruppen

entsprach in der Gesamtheit unseren Erwartungen In den Hauptgruppen konnten wir

dauerhaft hohe Blutzuckerwerte und groumlszligtenteils konstante Gewichtsverlaumlufe

verzeichnen Die Kontrolltiere waren zu jeder Zeit normoglykaumlmisch und nahmen

kontinuierlich an Gewicht zu Ein Einfluss des Medikamentes Gefitinib bezogen auf

die Blutglukose- und Gewichtsdaten konnte bei den transplantierten Versuchstieren

Diskussion

43

nicht festgestellt werden Hier zeigte sich im Vergleich der einzelnen Hauptgruppen

untereinander kein signifikanter Unterschied Die geringe Gewichtszunahme ist wie

auch schon in einigen Vorarbeiten beschrieben den Nebenwirkungen des Diabetes

zuzuschreiben [13] Zudem kam es bei den diabetischen Tieren zu Katarakten

Polydipsie Polyurie und Diarrhoen

Ein Einfluss des Gefitinibs auf die Gewichtsentwicklung der nicht-transplantieren Tiere

konnte jedoch ermittelt werden Es zeigten sich signifikante Unterschiede zwischen den

behandelten (Kontrollgruppe 4 6 Monate 2 Wochen Gefitinib) und den nicht-

behandelten Tieren (Kontrollgruppe 3 6 Monate) Gefitinib fuumlhrte dazu dass die Tiere

anfangs weniger zunahmen dann nach 3 Wochen aber kontinuierlich an Gewicht

zunahmen moumlglicherweise laumlsst sich dies durch Gewoumlhnungseffekte erklaumlren

Die Kontrollgruppe 5 welche sechs Monate lebte und drei Monate vor

Toumltungszeitpunkt Gefitinib erhielt zeigte jedoch im Vergleich zu der unbehandelten

Kontrollgruppe 3 (6 Monate) keinen signifikanten Gewichtsunterschied Dies kann die

Folge einer Toleranzentwicklung gegenuumlber der Applikation sein oder dass mit

zunehmender Dauer der Verabreichung des Medikamentes die Nebenwirkungen von

den Tieren besser toleriert werden konnten Zu den bekannten Nebenwirkungen von

Gefitinib gehoumlren Diarrhoen Augenentzuumlndungen und Hautausschlaumlge (vergleiche

Tab 6-5) [54] Ein Einfluss des Medikamentes auf den Blutglukosespiegel der

Kontrolltiere konnte nicht festgestellt werden

43 Proliferationsindex

Ziel dieser Arbeit war die Inhibition von EGF-R ein Transmembranrezeptor der eine

wichtige Rolle in der Hepatokarzinogenese spielt [28 29] Dieser

Wachstumsfaktorrezeptor wird auch auf der Zelloberflaumlche hepatozellulaumlrer Karzinome

vermehrt exprimiert [46 47]

Nun konnte in meinen Experimenten durch die Blockade der intrazellulaumlren

Tyrosinkinase mittels Gefitinib eine Reduktion der Proliferationsrate der

praumlneoplastischen Leberherde erzielt werden sodass eine Beeinflussung der Initiation

der Hepatokarzinogenese anzunehmen ist Gefitinib hemmt die Proliferation dieser

Glykogenspeicherherde im Kurzzeitversuch uumlber 2 Wochen bei den 3 Wochen- und 6-

Monatstieren mit einer Dosis von 20mgkgKG

Diskussion

44

Im Gegensatz dazu kam es zu keiner Beeinflussung der Proliferation bei den

Mittellangzeitversuchen von 6 Monaten uumlber eine laumlngere Applikationsdauer (3

Monate) mit einer reduzierten Dosis (10mgkgKG) Somit bleibt anscheinend die

Karzinogenese bereits laumlnger bestehender womoumlglich schon promovierter Herde durch

eine EGF-R-Blockade unbeeinflusst Dies liegt moumlglicherweise an dem Startpunkt der

Behandlung da die Therapie mit Gefitinib erst nach 3 Monaten begonnen wurde und

der Einfluss auf die sehr fruumlhe Hepatokarzinogenese somit verringert ist

Auch andere Modelle wie die intrahepatische Ovar- und

Schilddruumlsenfollikeltransplantation sowie chemische Hepatokarzinogenesemodelle (N-

Nitrosomorpholin) zeigten aumlhnliche Ergebnisse sowohl in Kurz- (3 Wochen - 6 Monate)

als auch in den Langzeitexperimenten (12-24 Monate) im Hinblick auf die Proliferation

Nach 2-woumlchiger Hochdosis-Gefitinibgabe lieszligen sich verminderte

Proliferationsaktivitaumlten in den praumlneoplastischen Leberherden nachweisen Im

Ovartransplantationsmodell Modellen entstanden sogar weiterhin hepatozellulaumlre

Adenome und Karzinome sodass anzunehmen ist dass Gefitinib kaum einen Einfluss

auf die Promotion und Progression in der hormonellen Hepatokarzinogenese hat Weder

die Anzahl noch das Auftreten der Tumoren wurde durch die Gefitinibdauergabe

(10mg) beeinflusst [55] Im N-Nitrosomorpholinmodell hingegen konnte das Auftreten

von hepatozellulaumlren Adenomen und Karzinomen durch die Gefitinibgabe reduziert

werden sodass im chemischen Hepatokarzinogenesemodell die Aktivierung des EGF-R

womoumlglich eine groumlszligere Rolle spielt als im hormonellen [56]

Eine moumlgliche Erklaumlrung kann die Resistenzentwicklung gegenuumlber

Tyrosinkinaseinhibitoren sein welche sowohl in vitro als auch klinisch bei der

Behandlung mit diesen Medikamenten beobachtet wird [49 50] Auszligerdem ist es

moumlglich dass die verabreichte Dosis von 10mgkgKG Gefitinib nicht zu einer

vollstaumlndigen Blockade der Tyrosinkinase gefuumlhrt hat Womoumlglich kam es uumlber

alternative Wege wie beispielsweise der Aktivierung des IGF-1R (insulin-like-growth-

factor-receptor 1) zu einer Aufrechterhaltung des MAPK-Pfades und damit zum

Uumlberleben und Wachstum der Praumlneoplasien [50 51] Zellkulturexperimente konnten

diese Resistenzentwicklung und eine Transaktivierung des EGF-R belegen [50]

Diese Hypothese wird auch durch eine klinische Studie aus dem Jahr 2006 untermauert

[57] Hier wurde die Wirksamkeit von Gefitinib bei fortgeschrittenem inoperablen

HCCacutes an 31 Patienten untersucht Das Ergebnis war jedoch mit einem Ansprechen von

nur ca 3 ernuumlchternd sodass die Studie nicht fortgefuumlhrt wurde Allerdings findet

Diskussion

45

Gefitinib (IressaTM) neben Erlotinib (TarcevaTM) ua im Rahmen klinischer Studien

in der Therapie des Bronchialkarzinoms Anwendung

Zusammenfassung

46

5 Zusammenfassung

Die therapeutischen Moumlglichkeiten sind fuumlr das hepatozellulaumlre Karzinom bis heute sehr

begrenzt Tierexperimentelle Hepatokarzinogenesemodelle dienen dem besseren

Verstaumlndnis diverser pathophysiologischer metabolischer und molekulaer Prozesse

und zeigen neue gezielte antitumorigene Therapieansaumltze auf

Ein langjaumlhrig etabliertes Modell ist die hormoninduzierte Hepatokarzinogenese durch

Pankreasinseltransplantation Auch andere Modelle wie die intrahepatische Ovar- und

Schilddruumlsenfollikeltransplantation sowie chemische Hepatokarzinogenesemodelle (N-

Nitrosomorpholin) haben sich etabliert und wurden in parallelen Experimenten zu

meinem durchgefuumlhrt In allen Modellen entstanden Praumlneoplasien bzw

hyperproliferative Leberherde in der nichtzirrhotischen Rattenleber welche sich (auszliger

nach Schilddruumlsenfollikeltransplantation) zu hepatozellulaumlren Adenomen und spaumlter

auch Karzinomen weiterentwickelten

In dieser Studie wurden die Versuchstiere (Ratten) in 5 Haupt- und 5 Kontrollgruppen

unterteilt wobei die kuumlrzeste Beobachtungszeit bei 3 Wochen und die laumlngste bei 6

Monaten lag Die Dauer der Gefitinibapplikation wurde ebenfalls unterteilt in 2 Wochen

und 3 Monate Messparameter in diesem Experiment stellten Blutzucker Gewicht und

die Proliferationsaktivitaumlt der Herde dar Das Lebergewebe wurde histologisch

morphometrisch und immunhistochemisch untersucht

In der vorliegenden Arbeit wurde versucht die insulininduzierte Hepatokarzinogenese

mittels Gefitinib zu hemmen Dieses blockiert spezifisch die Tyrosinkinase des EGF-R

sodass es zu einer Unterbrechung der Signalkaskade kommt

In meiner Arbeit fand sich im Kurzzeitversuch eine deutlich geringere

Proliferationsaktivitaumlt innerhalb der Glykogenspeicherherde behandelter Tiere im

Vergleich zu nicht behandelten Tieren

Dies untermauert die Annahme dass TGF-α und der EGF-R eine wichtige Rolle in der

Entstehung praumlneoplastischer Herde und in der Hepatokarzinogenese spielen

In diesem Experiment konnte somit gezeigt werden dass Gefitinib einen Einfluss auf

die Initiation der Tumorgenese im Inseltransplantationsmodell der Ratten hat

Die Langzeitexperimente zeigten jedoch dass es zu keiner Beeinflussung der Promotion

und Progression der Hepatokarzinogenese kam Anzunehmen ist dass die EGF-R-

Zusammenfassung

47

Aktivierung nur einen Teil der aktivierten Signalkaskaden in der hormonell induzierten

Karzinogenese der Leber ausmacht

Literaturverzeichnis

48

6 Literaturverzeichnis

[1] Jemal A Bray F Center MM Ferlay J Ward E Forman D Global

Cancer Statistics CA- Cancer J Clin 2011 6169ndash90

[2] Gomaa AI Khan SA Toledano M B Waked I Taylor- Robinson S D

Hepatocellular carcinoma epidemiology risk factors and pathogenesis World J

Gastroenterol 2008 14 4300-4308

[3] Marrero J Kudo M Bronowicki J-P The Challenge of Prognosis and

Staging for Hepatocellular Carcinoma Oncologist 2010 15 23-33

[4] Llovet JM Bru C Bruix J Prognosis of hepatocellular carcinoma the

BCLC staging classification Semin Liver Dis 1999 19 329ndash38

[5] Llovet JM Ricci S Mazzaferro V Hilgard P Gane E Blanc JF de

oliveira AC Santoro A Raoul JL Forner A Schwartz M Porta C

Zeuzem S Bolondi L Greten TF Galle PR Seitz JF Borbath I

Haumlussinger D Giannaris T Shan M Moscovici M Voliotis D Bruix J

Sorafenib in advanced hepatocellular carcinoma N Engl J Med 2008 359 378-

90

[6] Wilhelm S Adnane L Newell P Villanueva A Llovet JM Lynch M

Preclinical overview of sorafenib a multikinase inhibitor that targets both Raf

and VEGF and PDGF receptor tyrosine kinase signaling Mol Cancer Ther 2008

73129-3140

[7] Bannasch P Preneoplastic lesions as end points in carcinogenicity testing II

Preneoplasia in various non- hepatic tissues Carcinogenesis 1986 7 849-852

[8] Aleem E Nehrbass D Klimek F Mayer D Bannasch P Upregulation

of the insulin receptor and type I insulin-like growth factor receptor are early

events in hepatocarcinogenesis Toxicol Pathol 2011 39524-43

Literaturverzeichnis

49

[9] Dombrowski F Mathieu C Evert M Hepatocellular Neoplasms Induced by

Low-NumberPancreatic Islet Transplants in Autoimmune Diabetic BBPfd Rats

Cancer Res 2006 1833-1843

[10] Ribback S Calvisi DF Cigliano A Sailer V Peters M Rausch J

Heidecke CD Birth M Dombrowski F Molecular and metabolic changes in

human liver clear cell foci resemble the alterations occurring in rat

hepatocarcinogenesis J Hepatol 2013 581147-56

[11] Morath C Schwenger J Schmidt J Zeier M Kombinierte Niere- Pankreas-

Transplantation Nephrologe 2007 2356ndash363

[12] Griffith RC Scharp D Hartmann B Ballinger W Lacy P A Morphologic

Study of Intrahepatic Portal-vein Islets Isografts Diabetes 1977 26 201-14

[13] Dombrowski F Lehringer-Polzin M Pfeifer U Hyperproliferative Liver

Acini after Intraportal Islet Transplantation in Streptozotocin-Induced Diabetic

Rats Laboratory Invest 1994 71 688-699

[14] Dombrowski F Bannasch P Pfeifer U Hepatocellular Neoplasms Induced

by Low- Number Pancreatic Islet Transplants in Streptozotocin Diabetic Rats

Am J Pathol 1997 150 1071-1087

[15] Dombrowski F Klingmuumlller D Pfeifer U Insulinomas Derived from

Hyperplastic Intra-Hepatic Islet Transplants Am J Pathol 1998 152 1025-

1038

[16] Dombrowski F Peifer U Hyperprolferative State of Liver Acini and

Pancreatic Islets after Intraportal Transplantation of Small Mass of Islets of

Langerhans in Streptozotocin induced Diabetic Rats Exp Clin Endocrinol 1995

103 112-117

Literaturverzeichnis

50

[17] De Paepe M Keymeulen B Pipeleers D Kloumlppel G Proliferation and

Hypertrophy of Liver Cells Surrounding Islet Grafts in Diabetic Recipient Rats

Hepatology 1995 21 1114-1153

[18] Dombrowski F Filsinger E Bannasch P Pfeifer U Altered Liver Acini

Induced in Diabetic Rats by Portal Vein Islet Isografts Resemble

Preneoplstic Hepatic Foci in Their Enzymic Pattern Am J Pathol 1996 148

1249-56

[19] Dragan Y P Sargent L Xu Y-D Xu Y-H H C Pitot HC The

Initiation-Promotion-Progression Model of Rat Hepatocarcinogenesis Exp Biol

Med (Maywood) 1993 20216-24

[20] Buumlrger C Inhibition der Signaltransduktion des epidermalen

Wachstumsfaktorrezeptors (EGF-Rezeptor) durch Peptid-Aptamere unv Diss

Universitaumlt Frankfurt aM 2002

[21 ] Fausto N Liver regeneration J Hepatol 2000 3219-31

[22] Michalopoulos GK DeFrances MC Liver regeneration Science 1997

27660-66

[23] Morimitsu Y Hsia CC Kojiro M Tabor E Nodules of less-differentiated

tumor within or adjacent to hepatocellular carcinoma relative expression of

transforming growth factor-alpha and its receptor in the different areas of tumor

Hum Pathol 1995 261126-1132

[24] Nalesnik MA Lee RG Carr BI Transforming growth factor alpha (TGFalpha)

in hepatocellular carcinomas and adjacent hepatic parenchyma Hum Pathol

1998 29228-234

[25] Harada K Shiota G Kawasaki H Transforming growth factor-alpha and

epidermal growth factor receptor in chronic liver disease and hepatocellular

carcinoma Liver 1999 19318-325

Literaturverzeichnis

51

[26] Chung YH Kim JA Song BC Lee GC Koh MS Lee YS et al

Expression of transforming growth factor-alpha mRNA in livers of patients with

chronic viral hepatitis and hepatocellular carcinoma Cancer 2000 89977-982

[27] Bekaii-Saab T Williams N Plass C Calero M Eng C A novel mutation

in the tyrosine kinase domain of ErB2 in hepatocellular carcinoma BMC

Cancer 2006 278-282

[28] Lee G Merlino G Fausto N Development of liver tumors in transforming

growth factor alpha transgenic mice Cancer Res 1992 19 5162-1570

[29] Hufnagl K Parzefall W Marian B Kaumlfer M Bukowska K Schulte-

Hermann R Grasl-Kraupp B Role of transforming growth factor alspha and

prostaglandines in preferential growth of preneopastic rat hepatocytes

Carcinogenesis 2001 8 1247-1256

[30] Carpenter G Cohen S Epidermal growth factor Annu Rev Biochem 1979

193-216

[31] Hanahan D Weinberg R The hallmarks of cancer Cell 2000 100 57-

70

[32] Fedi S Tola E Moeumlnne-Loccoz Y Dowling DN Smith LM Ogara F

Evidence for signalling between the phytopathogenic fungus Pythium ultimum

and Pseudomonas fluorescens F113 P ultimum represses the expression of

genes in P fluorescens F113 resulting in altered ecological fitness Appl

Environ Microbiol 1997 63 4261-4266

[33] Slamon D Clark G Wong S Levin W Ullrich A McGuire W Science

1987 235 177-182

[34] Khalil M Grandis J Shin D Expert Review of Anticancer Therapy 2003 3

367-380

Literaturverzeichnis

52

[ 35] Krejsa C Rogge M Sadee W Protein therapeutics new applications for

pharmacogenetics Nature Reviews Drug Discovery 2006 5 507-521

[36] Barker A Gibson K Grundy W Godfrey A Barlow J Healy M

Woodburn J Ashton S Curry B Scarlett L Henthorn L Richards L

Studies leading to the identification of ZD1839 (IRESSA) an orally active

selective epidermal growth factor receptor tyrosine kinase inhibitor targeted to

the treatment of cancer Bioorg Med Chem Lett 2001 14 1911-1914

[37] Shchemelinin I Sefc L Necas E Protein kinase inhibitors Folia Biol

(Praha) 2006 4 137-148

[38] Wakeling A Guy S Woodburn J Ashton S Curry B Barker A Gibson

K ZD1839 (IRESSA) an orally active inhibitor of epidermal growth factor

signalling with potential for cancer therapy Cancer Res 2002 20 5749-5754

[39] Blackhall F Ranson M Thatcher N Where next for gefitinib in patients with

lung cancer Lancet Oncol 2006 6 499-507

[40] Birnbaum A Ready N Gefitinib therapy for non-small cell lung cancer

Curr Treat Options Oncol 2005 675-81

[41] Schiffer E Housset C Cacheux W Wendum D Desbois-Mouthon C

Rey C Clergue F Poupon R Barbu V Rosmorduc O Gefitinib an EGFR

inhibitor prevents hepatocellular carcinoma development in the rat liver with

cirrhosis Hepatology 2005 41307-14

[42] Brehmer D Greff Z Godl K Blencke S Kurtenbach A Weber M

Muumlller S Klebl B Cotten M Keacuteri G Wissing J Daub H Cellular

Targets of Gefitinib Cancer Res 2005 65 379

[43] Klotz L Hacker HJ Klingmuumlller D Bannasch P Pfeifer U Dombrowski

F Hepatocellular alterations after intraportal transplantation of ovarian tissue in

ovariectomized rats Am J Pathol 2000 1561613-26

Literaturverzeichnis

53

[44] Dombrowski F Klotz L Hacker HJ Li Y Klingmuumlller D Brix K

Herzog V Bannasch P Hyperproliferative hepatocellular alterations after

intraportal transplantation of thyroid follicles Am J Pathol 2000 15699-113

[45] Weibel E Staubli W Gnagi H Hess F Correlated morphometric and

biochemical studies on the liver cell I Morphometric model stereologic

methods and normal morphometric data for rat liver J Cell Biol1969 4268ndash

91

[46] Strumberg D Clark J Awada A Moore M Richly H Hindlisz A Hirte

H Eder J Lenz H Schwartz B Safety pharmacokinetics and preliminary

antitumor activity of sorafenib a review of four phase I trials in patients with

advanced refractory solid tumors Oncologist 2007 4 426-437

[47] Mendelsohn J Baselga J The EGF receptor family as targets for cancer

therapy Oncogene 2000 56 6550-6565

[48] Li B Chang C Yuan M McKenna W Shu H Resistance to small

molecule inhibitors of epidermal growth factor receptor in malignant gliomas

Cancer Res 2003 21 7443ndash7450

[49] Kosaka T Yatabe Y Endoh H Yoshida K Hida T Tsuboi M Tada H

Kuwano H Mitsudomi T Analysis of epidermal growth factor receptor gene

mutation in patients with non-small cell lung cancer and acquired resistance to

gefitinib Clin Cancer Res 2006 19 5764ndash5769

[50] Huether A Hopfner M Sutter A Baradari V Schuppan D Scheruumlbl

H Signaling pathways involved in the inhibition of epidermal growth factor

receptor by erlotinib in hepatocellular cancer World J Gastroenterol 2006

32 5160ndash5167

[51] Giglia J Antonia S Berk L Bruno S Dessureault S Finkelstein

S Systemic therapy for advanced hepatocellular carcinoma past present and

future Cancer Control 2010 1 120ndash129

Literaturverzeichnis

54

[52] Bannasch P Pathogenesis of hepatocellular carcinoma sequential cellular

molecular and metabolic changes Prog Liver Dis 1996 14161ndash97

[53] Beisbarth H Fekl W Pathophysiology of post-aggression metabolism

Zentralbl Chir 1989 1141045-58

[54] Packungsbeilage Iressa (Hersteller AstraZeneca UK Limited Macclesfield

Cheshire SK10 2NA Vereinigtes Koumlnigreich)

[55] Ribback S Sailer V Boumlhning E Guumlnther J Merz J Steinmuumlller F

Evert M Calvisi DC Der Tyrosinkinasehemmer Gefitinib reduziert die

Tumorentstehung im chemischen jedoch in hormonell induzierten

Hepatokarzinogenese-Modellen Z Gastroenterol 2013 5130 (abstract)

[56] Dombowski F Sailer V Inhibition des Epidermal Growth Factor

Rezeptors in chemisch induzierten praumlneoplastischen Leberherden und

hepatozellulaumlren Karzinomen der Ratte 2010

[57] OrsquoDwyer P J Giantonio BJ Levy DE Kauh JS Fitzgerald B Benson

AB Gefitinib in advanced unresectable hepatocellular carcinoma Results from

the Eastern Cooperative Oncology Grouprsquos Study E1203 Journal of Clinical

2006 414

Tabellenanhang

55

7 Tabellenanhang

Tab 7-1 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Hauptgruppen 1-5

HG1 HG2 HG3 HG4 HG5

Tier 1 234 212 70 304 315

Tier 2 216 282 317 249 324

Tier 3 142 221 184 332 226

Tier 4 306 245 304 287 323

Tier 5 302 205 288 293 273

Tier 6 167 210 306 278 193

Tier 7 291 185 332 271 198

Tier 8 189 215 245 249 201

Tier 9 314 65 234 260

Tier 10 199 268 232

Tier 11 252 291 270

Tier 12 229 169

Tier 13 246

MW 23088 23075 23456 26700 25591

SEM 0795 1070 3487 1108 1505

Test nsa ns

b nsc ns

d

Test lt0001e lt0001

f 0001g lt0001

h lt0001i

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabellenanhang

56

Tab 7-2 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Kontrollgruppen

1-5

KG1 KG2 KG3 KG4 KG5

Tier 1 51 51 47 47 47

Tier 2 47 48 44 48 43

Tier 3 53 48 42 43 43

Tier 4 48 51 61 74 47

Tier 5 57 87 47 44 41

Tier 6 54 47 50 46 40

Tier 7 51 68 51 45 47

Tier 8 52 92 56 49 46

Tier 9 63 63 51 44 47

Tier 10 77 77 48 43 48

Tier 11 50

MW 5530 6320 4973 4830 4490

SEM 0281 0541 0160 0293 0091

Test nsa ns

b nsc 0019

d

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Tabellenanhang

57

Tab 7-3 Gewichtsentwicklung der Hauptgruppen 1-5

HG1 HG2 HG3 HG4 HG5

Tier 1 0938 1045 0841 0942 1057

Tier 2 1092 0938 0870 0894 0950

Tier 3 1075 1070 1435 1077 0967

Tier 4 1089 1039 0696 0960 1004

Tier 5 0988 0984 0693 0763 0958

Tier 6 1187 0949 1004 1041 1033

Tier 7 1044 0988 1220 0874 1306

Tier 8 1039 0964 0984 0949 1016

Tier 9 1038 1221 0957 1209

Tier 10 1063 1039 0935 0946

Tier 11 1020 1934 1192 1030

Tier 12 1007 1266 0770

Tier 13 1063 0618

Tier 14 0935

MW 1056 1009 1081 0984 0983

SEM 0009 0004 0033 0010 0012

Test nsa ns

b nsc ns

d

lt0001e 0001

f lt0001g lt0001

h lt0001i

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabellenanhang

58

Tab 7-4 Gewichtsentwicklung der Kontrollgruppen 1-5

KG1 KG2 KG3 KG4 KG5

Tier 1 1308 1311 2255 1836 1717

Tier 2 1397 1269 1408 1872 1672

Tier 3 1332 1318 1471 1134 1598

Tier 4 1285 1225 1642 1206 1621

Tier 5 1331 1189 1828 1512 1896

Tier 6 1341 1203 1946 1339 1746

Tier 7 1361 0981 1788 1326 1589

Tier 8 1290 1105 1806 1411 1856

Tier 9 1109 1090 1560 1380 1389

Tier 10 1128 1094 1526 1432 1406

Tier 11 1537

MW 1288 1179 1706 1445 1649

SEM 0010 0011 0023 0024 0017

Test 0029a 0025

b 0043c ns

d

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Tabellenanhang

59

Tab 6-5Nebenwirkungen von Gefitinib [47]

Nebenwirkungen nach Systemorganklassen und Haumlufigkeit Stoffwechsel- und Ernaumlhrungsstoumlrungen Sehr haumlufig Anorexie leicht oder

mittelschwer (CTC-Grad 1 oder 2)

Augenerkrankungen Haumlufig Konjunktivitis Blepharitis und

trockene Augen hauptsaumlchlich

leicht (CTC-Grad 1) Gelegentlich Hornhauterosion reversibel und

manchmal verbunden mit

anormalem Wimpernwachstum Keratitis (012 )

Gefaumlszligerkrankungen Haumlufig Haumlmorrhagie wie Nasenbluten

und Haumlmaturie Erkrankungen der Atemwege des Brustraums und Mediastinums

Haumlufig Interstitielle Lungenerkrankung (13 ) oft schwer (CTC-Grad 3-4) uumlber Todesfaumllle wurde

berichtet Erkrankungen des Gastrointestinaltrakts Sehr haumlufig Durchfall hauptsaumlchlich leicht

oder mittelschwer (CTC-Grad 1

oder 2)

Erbrechen hauptsaumlchlich leicht

oder mittelschwer (CTC-Grad 1

oder 2)

Uumlbelkeit hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Stomatitis hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Haumlufig Dehydratation als Folge von

Durchfall Uumlbelkeit Erbrechen

oder Appetitlosigkeit

Mundtrockenheit hauptsaumlchlich

leicht (CTC-Grad 1)

Gelegentlich Pankreatitis gastrointestinale Perforation

Leber- und Gallenerkrankungen Sehr haumlufig Erhoumlhungen der

Alaninaminotransferase

hauptsaumlchlich leicht bis

mittelschwer Haumlufig Erhoumlhungen der

Aspartataminotransferase

hauptsaumlchlich leicht bis

mittelschwer Erhoumlhungen des

Gesamtbilirubins hauptsaumlchlich

leicht bis mittelschwer

Gelegentlich Hepatitis

Tabellenanhang

60

Erkrankungen der Haut und des Unterhautzellgewebes

Sehr haumlufig Hautreaktionen hauptsaumlchlich

leicht bis mittelschwer (CTC-Grad 1 oder 2) pustuloumlser Ausschlag manchmal juckend mit trockener Haut einschlieszliglich Hautfissuren erythematoumls

Haumlufig Nagelstoumlrungen Alopezie

Gelegentlich Allergische Reaktionen unter

anderem Angiooumldem und

Urtikaria Selten Bulloumlse Reaktionen

einschlieszliglich toxisch epidermaler Nekrolyse Stevens-Johnson-Syndrom und Erythema multiforme Kutane Vaskulitis

Erkrankungen der Nieren und Harnwege Haumlufig Asymptomatische Erhoumlhung der Kreatininwerte im Blut Proteinurie Zystitis

Selten Haumlmorrhagische Zystitis Allgemeine Erkrankungen und Beschwerden am Verabreichungsort

Sehr haumlufig Asthenie hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Haumlufig Pyrexie Die Haumlufigkeit von UAWs die mit abnormalen Aumlnderungen eines Laborwerts

zusammenhaumlngen wurde auf Basis der Patienten ermittelt bei denen sich der

entsprechende Laborwert mindestens um 2 oder mehr CTC-Grade (bezogen auf den

basalen Laborwert) geaumlndert hat

Dieses Ereignis kann zusammen mit anderen Formen von

Dehydratisierungserscheinungen auftreten (hauptsaumlchlich Hautreaktionen) die bei

IRESSA beobachtet wurden

Die Gesamthaumlufigkeit der unerwuumlnschten Ereignisse mit allergischen Reaktionen

betrug nach der zusammengefassten Analyse der ISEL- INTEREST- und

IPASS-Studien 15 (36 Patienten) Vierzehn der 36 Patienten wurden aus der

gemeldeten Haumlufigkeit ausgeschlossen da es in den Meldungen Hinweise auf

eine nicht-allergische Aumltiologie gab oder darauf dass die allergische Reaktion

die Folge einer Therapie mit einem anderen Arzneimittel war

Dies schlieszligt einzelne Berichte von Leberversagen ein das in einigen Faumlllen

toumldlich verlief

Abkuumlrzungsverzeichnis

61

8 Abkuumlrzungsverzeichnis

microl Mikroliter

Abb Abbildung

ABC avidin-biotin-complex

AKT aktivierte Protein Kinase B

ATP Adenosintriphosphat

BCLC Bacelona Liver Cancer Clinic

BrdU Bromodesoxyuridin

bzw beziehungsweise

CCF clear cell foci

CIS China integrated score

cm Zentimeter

d der

DAB 33-Diaminobenzidin

dh das heiszligt

DNA Desoxyribonucleic acid

EGF Epidermal Growth Factor

EGF-R EGF-Rezeptor

Fa Firma

FAH foci of altered hepatocytes

g Gramm

GSF glycogen storing foci

h Stunde

HCA Hepatozellulaumlres Adenom

HCC Hepatozellulaumlres Karzinom

HE Haumlmatoxylin- Eosin- Faumlrbung

HG Hauptgruppe

HPLC high performance liquid chromatographie

IGF-1R Insulin-Like Growth Factor Receptor 1

GLUT Glukosetransporter

JAK Januskinase

kg Kilogramm

Abkuumlrzungsverzeichnis

62

KG Kontrollgruppe

MAPK mitogen activated protein kinase

mg Milligramm

ml Milliliter

mm Millimeter

mTOR mechanistic Target of Rapamycin

MW Mittelwert

NaCl Natriumchlorid

NaHCO3 Natriumhydrogencarbonat

NNM N- Nitrosomorpholin

ns nicht signifikant

PAS Periodic acid-Schiff reaction

PDGF-R-β Platet Derived Growth Factor-Rezeptor-β

PEI Perkutane Ethanol- Instillation

PI3K Phosphoinositide 3- Kinase

PST Performance- Status

RAF-Kinase Ras-activated factor-Kinase

Ras Rat sarcoma

RFA Radiofrequenzablation

RNA Ribunuclied acid

SEM Standard error of the mean

STAT Signal Transducers and Activators of Transcription

TACE transarterielle Chemoembolisation

TGF-α Transforming Growth Factor alpha

TRIS Tris(hydroxymethyl)-aminomethan

ua unter anderem

UAW Unerwuumlnschte Arzneimittelwirkung

VEGF-R Vascular Endothelial Growth factor-Rezeptor

vgl vergleiche

zB zum Beispiel

Danksagung

63

9 Danksagung

Besonderer Dank gilt Herrn Professor Dr med F Dombrowski fuumlr die Uumlberlassung

des Themas und die Moumlglichkeit diese Arbeit an seinem Institut durchzufuumlhren Mit

seiner Unterstuumltzung war es moumlglich ein Gerhard- Domagk- Stipendium der Ernst-

Moritz- Arndt- Universitaumlt zu erhalten An dieser Stelle moumlchte ich mich auch

rechtherzlich bei der Stipendienvergabekommission bedanken Meinen Doktoranden-

Kollegen moumlchte ich fuumlr die Bereitschaft danken jederzeit bei der Versorgung der

Ratten und Mithilfe bei den experimentellen Versuchen zur Verfuumlgung zu stehen Der

Tierpflegerin Frau Zimak sowie den medizinisch-technischen Assistenten des Instituts

danke ich fuumlr die Versorgung der Tiere und die Anfertigung der histologischen und

immunhistochemischen Schnitte Nicht zuletzt danke ich Frau Dr F Steinmuumlller und

Frau Dr S Ribback fuumlr die Betreuung und kritische Auseinandersetzung mit meiner

Doktorarbeit

Page 34: Die Inhibition von TGF-a bei der Hepatokarzinogenese nach ... · RFA und transarterielle (Chemo-)Embolisation= TAE/ TACE) zur Verfügung. Da die Diagnose jedoch häufig erst in einem

Ergebnisse

34

Tabelle 7 BrdU-Labeling-Index der Hauptgruppen 3-5

HG3 HG4 HG5

Normalgewebe Herde Normalgewebe Herde Normalgewebe Herde

Tier 1 07 293 055 168 06 442

Tier 2 135 83 04 14 08 335

Tier 3 09 478 08 288 065 315

Tier 4 165 683 045 333 1 126

Tier 5 125 748 055 264 045 515

Tier 6 085 169 095 394

MW 1170 6064 0600 2270 0742 3545

SE 0075 0437 0031 0131 0036 0223

Test(a) 0004 0004 0006

Test(b) 0023a 0015

b ns

c ns

d ns

e ns

f

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

Test(a)

Vergleich zwischen Normalgewebe und Herde der jeweiligen Hauptgruppe

Test(b)

a Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4 (Normalgewebe)

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4 (Herde)

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5 (Normalgewebe)

d Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5 (Herde)

e Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5 (Normalgewebe)

f Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5 (Herde)

Ergebnisse

35

Tabelle 8 BrdU-Labeling-Index der Kontrollgruppen 1-5

KG 1 KG 2 KG 3 KG 4 KG 5

Tier 1 71 165 114 054 069

Tier 2 285 38 216 073 079

Tier 3 26 5 186 087 116

Tier 4 815 13 117 049 059

Tier 5 15 113 034 128

MW 4440 2938 1492 0594 0902

SEM 0595 0441 0097 0160 0060

Test(a) ns a 0011

b ns

c ns

d

Test(b) 0044 ns 0008 0003 0004

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

Test(a)

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Test(b)

Vergleich zwischen den jeweiligen Haupt- und Kontrollgruppen

Ergebnisse

36

35 Abbildungen

Abb 9 Immunhistochemische Darstellung von Insulin in den transplantierten

Pankreasinseln

Vitale angewachsene Pankreasinseln in einem Pfortaderast eines Portaltraktes nach intraportaler

Transplantation und umgebene klarzellige Veraumlnderungen der Hepatozyten im Abstromgebiet Mit dem

Antikoumlrper gegen Insulin lassen sich szlig-Zellen der transplantierten Inseln nachweisen deren Zytoplasma

spezifisch angefaumlrbt wird (Laumlnge der unteren Bildkante A761 microm B 435microm)

A

B

Ergebnisse

37

Abb 10 Glykogenspeicherherd (6 Mon nach Transplantation) in der PAS-

Reaktion

Leberherd 6 Monate nach Transplantation mit typischen Lebergewebsveraumlnderungen (in der unteren

Abbildung vergroumlszligert) Praumlneoplastische hepatozellulaumlre Laumlsionen sogenannte foci of altered

hepatocytes (FAH) mit vermehrter Glykogenspeicherung im Vergleich zum umgebenen Lebergewebe

dargestellt in der PAS- Reaktion (Laumlnge der unteren Bildkante A1740microm B 870microm)

B

A

Ergebnisse

38

Abb 11 Glykogenspeicherherde in der PAS-Reaktion

Man erkennt in der PAS-Reaktion eine kraumlftige Violettfaumlrbung der Herde gegenuumlber dem Normalgewebe

Die Transplantation von Pankreasinseln fuumlhrte bei den diabetischen Tieren zu glykogenspeichernden

Herden im Abstromgebiet der Transplantate und auch bei Ratten die Gefitinib erhielten Die

Abbildungen zeigen die Herde in verschiedenen Vergroumlszligerungen der Hauptgruppe 5 (6 Monate 3

Monate Gefitinib) (Laumlnge der unteren Bildkante A E870microm B F 435microm CD 217microm)

B A

F E

C D

Ergebnisse

39

Abbildung 13 Immunhistochemische Darstellung von TGF-α

Beispiel der immunhistochemischen Darstellung von TGF-α in einem hellzelligen Leberherd (6 Monate

nach Transplantation ohne Gefitinibgabe) Man sieht eine maumlszligige Braunfaumlrbung des Zytoplasmas und

der Zellmembran der Hepatozyten der Leberherde im Vergleich zum umgebenden Normalgewebe

entsprechend einer Uumlberexpression von TGFα innerhalb des Leberherdes

(Laumlnge der unteren Bildkante A1740microm B 870microm)

B

A

Ergebnisse

40

Abbildung 14 Immunhistochemische Darstellung von EGF-R

Beispiel einer immunhistochemischen Darstellung des EGF-R in einem hellzelligen Leberherd(6 Monate

nach Transplantation ohne Gefitinibgabe) Im Vergleich zum Normalgewebe findet man eine etwas

kraumlftigere membranstaumlndige Braunfaumlrbung der Hepatozyten im Herdgewebe entsprechend einer leichten

Uumlberexpression des EGFR in den Leberherden (Laumlnge der unteren Bildkante A1740microm B 870microm)

A

B

Ergebnisse

41

Abbildung 15 Immunhistochemische Darstellung BrdU-markierter Hepatozyten

Dunkelbraun gefaumlrbte Zellkerne markieren Hepatozyten die sich im Proliferationszyklus befinden Das

umliegende Normalgewebe zeigt im Vergleich zum Herdgewebe eine deutlich geringere

Proliferationsaktivitaumlt BrdU wurde mittels einer osmotischen Minipumpe uumlber 7 Tage kontinuierlich

verabreicht (6 Monate nach Transplantation ohne Gefitinibgabe)

(Laumlnge der unteren Bildkante 870microm)

A

Diskussion

42

4 Diskussion

41 Die Transplantate und deren Effekte auf das benachbarte Leberparenchym

Voraussetzung fuumlr das Experiment waren vitale Pankreasinseltransplantate in den

kleinen Pfortaderaumlsten der Leber welche zu allen Toumltungszeitpunkten in den

Hauptgruppen nachgewiesen werden konnten (siehe Abb 3) Zahlreiche Herde

veraumlnderter Hepatozyten haben sich im Abstromgebiet der Transplantate ausgebildet

Mit Hilfe der PAS-Reaktion konnte die Glykogenspeicherung der vergroumlszligerten

Hepatozyten innerhalb des Leberazinus deutlich gemacht werden Diese klarzelligen

Herde (clear cell foci CCF) werden bei der Ratte zu den Praumlneoplasien gezaumlhlt [50]

Ursaumlchlich fuumlr die Glykogenose ist eine reduzierte Glykogenolyseaktivitaumlt der

Hepatozyten und eine gesteigerte Glykogensynthese (verminderte Aktivitaumlt des

glykogenolytischen Enzyms Glukose- 6- Phosphatase) Insulin-vermittelte Signalwege

wie AKT mTOR und Ras Raf1 sowie Enzyme der Glykolyse der de-novo-

Fettsaumluresynthese der β- Oxidation und der Cholesterinbiosynthese sind in den CCF

hochreguliert verglichen mit dem Normalgewebe Ebenfalls findet sich eine erhoumlhte

Proliferationsaktivitaumlt [9] und eine gleichzeitige Uumlberexpression von EGF-R und TGF-α

in praumlneoplastischen Herden wie es auch in diesem Experiment bei den unbehandelten

Tieren nachweisbar ist

42 Blutglukose und Gewichtsentwicklung der Tiere

In allen Hauptgruppen konnte nach der Transplantation eine Gewichtsreduktion

nachgewiesen werden Diese beruht meist auf einer voruumlbergehenden Einstellung der

Nahrungsaufnahme sowie dem auch beim Menschen bekannten

Postaggressionsstoffwechsel nach Operationen [53]

Die Entwicklung von Blutglukose und Gewicht der Haupt- und Kontrollgruppen

entsprach in der Gesamtheit unseren Erwartungen In den Hauptgruppen konnten wir

dauerhaft hohe Blutzuckerwerte und groumlszligtenteils konstante Gewichtsverlaumlufe

verzeichnen Die Kontrolltiere waren zu jeder Zeit normoglykaumlmisch und nahmen

kontinuierlich an Gewicht zu Ein Einfluss des Medikamentes Gefitinib bezogen auf

die Blutglukose- und Gewichtsdaten konnte bei den transplantierten Versuchstieren

Diskussion

43

nicht festgestellt werden Hier zeigte sich im Vergleich der einzelnen Hauptgruppen

untereinander kein signifikanter Unterschied Die geringe Gewichtszunahme ist wie

auch schon in einigen Vorarbeiten beschrieben den Nebenwirkungen des Diabetes

zuzuschreiben [13] Zudem kam es bei den diabetischen Tieren zu Katarakten

Polydipsie Polyurie und Diarrhoen

Ein Einfluss des Gefitinibs auf die Gewichtsentwicklung der nicht-transplantieren Tiere

konnte jedoch ermittelt werden Es zeigten sich signifikante Unterschiede zwischen den

behandelten (Kontrollgruppe 4 6 Monate 2 Wochen Gefitinib) und den nicht-

behandelten Tieren (Kontrollgruppe 3 6 Monate) Gefitinib fuumlhrte dazu dass die Tiere

anfangs weniger zunahmen dann nach 3 Wochen aber kontinuierlich an Gewicht

zunahmen moumlglicherweise laumlsst sich dies durch Gewoumlhnungseffekte erklaumlren

Die Kontrollgruppe 5 welche sechs Monate lebte und drei Monate vor

Toumltungszeitpunkt Gefitinib erhielt zeigte jedoch im Vergleich zu der unbehandelten

Kontrollgruppe 3 (6 Monate) keinen signifikanten Gewichtsunterschied Dies kann die

Folge einer Toleranzentwicklung gegenuumlber der Applikation sein oder dass mit

zunehmender Dauer der Verabreichung des Medikamentes die Nebenwirkungen von

den Tieren besser toleriert werden konnten Zu den bekannten Nebenwirkungen von

Gefitinib gehoumlren Diarrhoen Augenentzuumlndungen und Hautausschlaumlge (vergleiche

Tab 6-5) [54] Ein Einfluss des Medikamentes auf den Blutglukosespiegel der

Kontrolltiere konnte nicht festgestellt werden

43 Proliferationsindex

Ziel dieser Arbeit war die Inhibition von EGF-R ein Transmembranrezeptor der eine

wichtige Rolle in der Hepatokarzinogenese spielt [28 29] Dieser

Wachstumsfaktorrezeptor wird auch auf der Zelloberflaumlche hepatozellulaumlrer Karzinome

vermehrt exprimiert [46 47]

Nun konnte in meinen Experimenten durch die Blockade der intrazellulaumlren

Tyrosinkinase mittels Gefitinib eine Reduktion der Proliferationsrate der

praumlneoplastischen Leberherde erzielt werden sodass eine Beeinflussung der Initiation

der Hepatokarzinogenese anzunehmen ist Gefitinib hemmt die Proliferation dieser

Glykogenspeicherherde im Kurzzeitversuch uumlber 2 Wochen bei den 3 Wochen- und 6-

Monatstieren mit einer Dosis von 20mgkgKG

Diskussion

44

Im Gegensatz dazu kam es zu keiner Beeinflussung der Proliferation bei den

Mittellangzeitversuchen von 6 Monaten uumlber eine laumlngere Applikationsdauer (3

Monate) mit einer reduzierten Dosis (10mgkgKG) Somit bleibt anscheinend die

Karzinogenese bereits laumlnger bestehender womoumlglich schon promovierter Herde durch

eine EGF-R-Blockade unbeeinflusst Dies liegt moumlglicherweise an dem Startpunkt der

Behandlung da die Therapie mit Gefitinib erst nach 3 Monaten begonnen wurde und

der Einfluss auf die sehr fruumlhe Hepatokarzinogenese somit verringert ist

Auch andere Modelle wie die intrahepatische Ovar- und

Schilddruumlsenfollikeltransplantation sowie chemische Hepatokarzinogenesemodelle (N-

Nitrosomorpholin) zeigten aumlhnliche Ergebnisse sowohl in Kurz- (3 Wochen - 6 Monate)

als auch in den Langzeitexperimenten (12-24 Monate) im Hinblick auf die Proliferation

Nach 2-woumlchiger Hochdosis-Gefitinibgabe lieszligen sich verminderte

Proliferationsaktivitaumlten in den praumlneoplastischen Leberherden nachweisen Im

Ovartransplantationsmodell Modellen entstanden sogar weiterhin hepatozellulaumlre

Adenome und Karzinome sodass anzunehmen ist dass Gefitinib kaum einen Einfluss

auf die Promotion und Progression in der hormonellen Hepatokarzinogenese hat Weder

die Anzahl noch das Auftreten der Tumoren wurde durch die Gefitinibdauergabe

(10mg) beeinflusst [55] Im N-Nitrosomorpholinmodell hingegen konnte das Auftreten

von hepatozellulaumlren Adenomen und Karzinomen durch die Gefitinibgabe reduziert

werden sodass im chemischen Hepatokarzinogenesemodell die Aktivierung des EGF-R

womoumlglich eine groumlszligere Rolle spielt als im hormonellen [56]

Eine moumlgliche Erklaumlrung kann die Resistenzentwicklung gegenuumlber

Tyrosinkinaseinhibitoren sein welche sowohl in vitro als auch klinisch bei der

Behandlung mit diesen Medikamenten beobachtet wird [49 50] Auszligerdem ist es

moumlglich dass die verabreichte Dosis von 10mgkgKG Gefitinib nicht zu einer

vollstaumlndigen Blockade der Tyrosinkinase gefuumlhrt hat Womoumlglich kam es uumlber

alternative Wege wie beispielsweise der Aktivierung des IGF-1R (insulin-like-growth-

factor-receptor 1) zu einer Aufrechterhaltung des MAPK-Pfades und damit zum

Uumlberleben und Wachstum der Praumlneoplasien [50 51] Zellkulturexperimente konnten

diese Resistenzentwicklung und eine Transaktivierung des EGF-R belegen [50]

Diese Hypothese wird auch durch eine klinische Studie aus dem Jahr 2006 untermauert

[57] Hier wurde die Wirksamkeit von Gefitinib bei fortgeschrittenem inoperablen

HCCacutes an 31 Patienten untersucht Das Ergebnis war jedoch mit einem Ansprechen von

nur ca 3 ernuumlchternd sodass die Studie nicht fortgefuumlhrt wurde Allerdings findet

Diskussion

45

Gefitinib (IressaTM) neben Erlotinib (TarcevaTM) ua im Rahmen klinischer Studien

in der Therapie des Bronchialkarzinoms Anwendung

Zusammenfassung

46

5 Zusammenfassung

Die therapeutischen Moumlglichkeiten sind fuumlr das hepatozellulaumlre Karzinom bis heute sehr

begrenzt Tierexperimentelle Hepatokarzinogenesemodelle dienen dem besseren

Verstaumlndnis diverser pathophysiologischer metabolischer und molekulaer Prozesse

und zeigen neue gezielte antitumorigene Therapieansaumltze auf

Ein langjaumlhrig etabliertes Modell ist die hormoninduzierte Hepatokarzinogenese durch

Pankreasinseltransplantation Auch andere Modelle wie die intrahepatische Ovar- und

Schilddruumlsenfollikeltransplantation sowie chemische Hepatokarzinogenesemodelle (N-

Nitrosomorpholin) haben sich etabliert und wurden in parallelen Experimenten zu

meinem durchgefuumlhrt In allen Modellen entstanden Praumlneoplasien bzw

hyperproliferative Leberherde in der nichtzirrhotischen Rattenleber welche sich (auszliger

nach Schilddruumlsenfollikeltransplantation) zu hepatozellulaumlren Adenomen und spaumlter

auch Karzinomen weiterentwickelten

In dieser Studie wurden die Versuchstiere (Ratten) in 5 Haupt- und 5 Kontrollgruppen

unterteilt wobei die kuumlrzeste Beobachtungszeit bei 3 Wochen und die laumlngste bei 6

Monaten lag Die Dauer der Gefitinibapplikation wurde ebenfalls unterteilt in 2 Wochen

und 3 Monate Messparameter in diesem Experiment stellten Blutzucker Gewicht und

die Proliferationsaktivitaumlt der Herde dar Das Lebergewebe wurde histologisch

morphometrisch und immunhistochemisch untersucht

In der vorliegenden Arbeit wurde versucht die insulininduzierte Hepatokarzinogenese

mittels Gefitinib zu hemmen Dieses blockiert spezifisch die Tyrosinkinase des EGF-R

sodass es zu einer Unterbrechung der Signalkaskade kommt

In meiner Arbeit fand sich im Kurzzeitversuch eine deutlich geringere

Proliferationsaktivitaumlt innerhalb der Glykogenspeicherherde behandelter Tiere im

Vergleich zu nicht behandelten Tieren

Dies untermauert die Annahme dass TGF-α und der EGF-R eine wichtige Rolle in der

Entstehung praumlneoplastischer Herde und in der Hepatokarzinogenese spielen

In diesem Experiment konnte somit gezeigt werden dass Gefitinib einen Einfluss auf

die Initiation der Tumorgenese im Inseltransplantationsmodell der Ratten hat

Die Langzeitexperimente zeigten jedoch dass es zu keiner Beeinflussung der Promotion

und Progression der Hepatokarzinogenese kam Anzunehmen ist dass die EGF-R-

Zusammenfassung

47

Aktivierung nur einen Teil der aktivierten Signalkaskaden in der hormonell induzierten

Karzinogenese der Leber ausmacht

Literaturverzeichnis

48

6 Literaturverzeichnis

[1] Jemal A Bray F Center MM Ferlay J Ward E Forman D Global

Cancer Statistics CA- Cancer J Clin 2011 6169ndash90

[2] Gomaa AI Khan SA Toledano M B Waked I Taylor- Robinson S D

Hepatocellular carcinoma epidemiology risk factors and pathogenesis World J

Gastroenterol 2008 14 4300-4308

[3] Marrero J Kudo M Bronowicki J-P The Challenge of Prognosis and

Staging for Hepatocellular Carcinoma Oncologist 2010 15 23-33

[4] Llovet JM Bru C Bruix J Prognosis of hepatocellular carcinoma the

BCLC staging classification Semin Liver Dis 1999 19 329ndash38

[5] Llovet JM Ricci S Mazzaferro V Hilgard P Gane E Blanc JF de

oliveira AC Santoro A Raoul JL Forner A Schwartz M Porta C

Zeuzem S Bolondi L Greten TF Galle PR Seitz JF Borbath I

Haumlussinger D Giannaris T Shan M Moscovici M Voliotis D Bruix J

Sorafenib in advanced hepatocellular carcinoma N Engl J Med 2008 359 378-

90

[6] Wilhelm S Adnane L Newell P Villanueva A Llovet JM Lynch M

Preclinical overview of sorafenib a multikinase inhibitor that targets both Raf

and VEGF and PDGF receptor tyrosine kinase signaling Mol Cancer Ther 2008

73129-3140

[7] Bannasch P Preneoplastic lesions as end points in carcinogenicity testing II

Preneoplasia in various non- hepatic tissues Carcinogenesis 1986 7 849-852

[8] Aleem E Nehrbass D Klimek F Mayer D Bannasch P Upregulation

of the insulin receptor and type I insulin-like growth factor receptor are early

events in hepatocarcinogenesis Toxicol Pathol 2011 39524-43

Literaturverzeichnis

49

[9] Dombrowski F Mathieu C Evert M Hepatocellular Neoplasms Induced by

Low-NumberPancreatic Islet Transplants in Autoimmune Diabetic BBPfd Rats

Cancer Res 2006 1833-1843

[10] Ribback S Calvisi DF Cigliano A Sailer V Peters M Rausch J

Heidecke CD Birth M Dombrowski F Molecular and metabolic changes in

human liver clear cell foci resemble the alterations occurring in rat

hepatocarcinogenesis J Hepatol 2013 581147-56

[11] Morath C Schwenger J Schmidt J Zeier M Kombinierte Niere- Pankreas-

Transplantation Nephrologe 2007 2356ndash363

[12] Griffith RC Scharp D Hartmann B Ballinger W Lacy P A Morphologic

Study of Intrahepatic Portal-vein Islets Isografts Diabetes 1977 26 201-14

[13] Dombrowski F Lehringer-Polzin M Pfeifer U Hyperproliferative Liver

Acini after Intraportal Islet Transplantation in Streptozotocin-Induced Diabetic

Rats Laboratory Invest 1994 71 688-699

[14] Dombrowski F Bannasch P Pfeifer U Hepatocellular Neoplasms Induced

by Low- Number Pancreatic Islet Transplants in Streptozotocin Diabetic Rats

Am J Pathol 1997 150 1071-1087

[15] Dombrowski F Klingmuumlller D Pfeifer U Insulinomas Derived from

Hyperplastic Intra-Hepatic Islet Transplants Am J Pathol 1998 152 1025-

1038

[16] Dombrowski F Peifer U Hyperprolferative State of Liver Acini and

Pancreatic Islets after Intraportal Transplantation of Small Mass of Islets of

Langerhans in Streptozotocin induced Diabetic Rats Exp Clin Endocrinol 1995

103 112-117

Literaturverzeichnis

50

[17] De Paepe M Keymeulen B Pipeleers D Kloumlppel G Proliferation and

Hypertrophy of Liver Cells Surrounding Islet Grafts in Diabetic Recipient Rats

Hepatology 1995 21 1114-1153

[18] Dombrowski F Filsinger E Bannasch P Pfeifer U Altered Liver Acini

Induced in Diabetic Rats by Portal Vein Islet Isografts Resemble

Preneoplstic Hepatic Foci in Their Enzymic Pattern Am J Pathol 1996 148

1249-56

[19] Dragan Y P Sargent L Xu Y-D Xu Y-H H C Pitot HC The

Initiation-Promotion-Progression Model of Rat Hepatocarcinogenesis Exp Biol

Med (Maywood) 1993 20216-24

[20] Buumlrger C Inhibition der Signaltransduktion des epidermalen

Wachstumsfaktorrezeptors (EGF-Rezeptor) durch Peptid-Aptamere unv Diss

Universitaumlt Frankfurt aM 2002

[21 ] Fausto N Liver regeneration J Hepatol 2000 3219-31

[22] Michalopoulos GK DeFrances MC Liver regeneration Science 1997

27660-66

[23] Morimitsu Y Hsia CC Kojiro M Tabor E Nodules of less-differentiated

tumor within or adjacent to hepatocellular carcinoma relative expression of

transforming growth factor-alpha and its receptor in the different areas of tumor

Hum Pathol 1995 261126-1132

[24] Nalesnik MA Lee RG Carr BI Transforming growth factor alpha (TGFalpha)

in hepatocellular carcinomas and adjacent hepatic parenchyma Hum Pathol

1998 29228-234

[25] Harada K Shiota G Kawasaki H Transforming growth factor-alpha and

epidermal growth factor receptor in chronic liver disease and hepatocellular

carcinoma Liver 1999 19318-325

Literaturverzeichnis

51

[26] Chung YH Kim JA Song BC Lee GC Koh MS Lee YS et al

Expression of transforming growth factor-alpha mRNA in livers of patients with

chronic viral hepatitis and hepatocellular carcinoma Cancer 2000 89977-982

[27] Bekaii-Saab T Williams N Plass C Calero M Eng C A novel mutation

in the tyrosine kinase domain of ErB2 in hepatocellular carcinoma BMC

Cancer 2006 278-282

[28] Lee G Merlino G Fausto N Development of liver tumors in transforming

growth factor alpha transgenic mice Cancer Res 1992 19 5162-1570

[29] Hufnagl K Parzefall W Marian B Kaumlfer M Bukowska K Schulte-

Hermann R Grasl-Kraupp B Role of transforming growth factor alspha and

prostaglandines in preferential growth of preneopastic rat hepatocytes

Carcinogenesis 2001 8 1247-1256

[30] Carpenter G Cohen S Epidermal growth factor Annu Rev Biochem 1979

193-216

[31] Hanahan D Weinberg R The hallmarks of cancer Cell 2000 100 57-

70

[32] Fedi S Tola E Moeumlnne-Loccoz Y Dowling DN Smith LM Ogara F

Evidence for signalling between the phytopathogenic fungus Pythium ultimum

and Pseudomonas fluorescens F113 P ultimum represses the expression of

genes in P fluorescens F113 resulting in altered ecological fitness Appl

Environ Microbiol 1997 63 4261-4266

[33] Slamon D Clark G Wong S Levin W Ullrich A McGuire W Science

1987 235 177-182

[34] Khalil M Grandis J Shin D Expert Review of Anticancer Therapy 2003 3

367-380

Literaturverzeichnis

52

[ 35] Krejsa C Rogge M Sadee W Protein therapeutics new applications for

pharmacogenetics Nature Reviews Drug Discovery 2006 5 507-521

[36] Barker A Gibson K Grundy W Godfrey A Barlow J Healy M

Woodburn J Ashton S Curry B Scarlett L Henthorn L Richards L

Studies leading to the identification of ZD1839 (IRESSA) an orally active

selective epidermal growth factor receptor tyrosine kinase inhibitor targeted to

the treatment of cancer Bioorg Med Chem Lett 2001 14 1911-1914

[37] Shchemelinin I Sefc L Necas E Protein kinase inhibitors Folia Biol

(Praha) 2006 4 137-148

[38] Wakeling A Guy S Woodburn J Ashton S Curry B Barker A Gibson

K ZD1839 (IRESSA) an orally active inhibitor of epidermal growth factor

signalling with potential for cancer therapy Cancer Res 2002 20 5749-5754

[39] Blackhall F Ranson M Thatcher N Where next for gefitinib in patients with

lung cancer Lancet Oncol 2006 6 499-507

[40] Birnbaum A Ready N Gefitinib therapy for non-small cell lung cancer

Curr Treat Options Oncol 2005 675-81

[41] Schiffer E Housset C Cacheux W Wendum D Desbois-Mouthon C

Rey C Clergue F Poupon R Barbu V Rosmorduc O Gefitinib an EGFR

inhibitor prevents hepatocellular carcinoma development in the rat liver with

cirrhosis Hepatology 2005 41307-14

[42] Brehmer D Greff Z Godl K Blencke S Kurtenbach A Weber M

Muumlller S Klebl B Cotten M Keacuteri G Wissing J Daub H Cellular

Targets of Gefitinib Cancer Res 2005 65 379

[43] Klotz L Hacker HJ Klingmuumlller D Bannasch P Pfeifer U Dombrowski

F Hepatocellular alterations after intraportal transplantation of ovarian tissue in

ovariectomized rats Am J Pathol 2000 1561613-26

Literaturverzeichnis

53

[44] Dombrowski F Klotz L Hacker HJ Li Y Klingmuumlller D Brix K

Herzog V Bannasch P Hyperproliferative hepatocellular alterations after

intraportal transplantation of thyroid follicles Am J Pathol 2000 15699-113

[45] Weibel E Staubli W Gnagi H Hess F Correlated morphometric and

biochemical studies on the liver cell I Morphometric model stereologic

methods and normal morphometric data for rat liver J Cell Biol1969 4268ndash

91

[46] Strumberg D Clark J Awada A Moore M Richly H Hindlisz A Hirte

H Eder J Lenz H Schwartz B Safety pharmacokinetics and preliminary

antitumor activity of sorafenib a review of four phase I trials in patients with

advanced refractory solid tumors Oncologist 2007 4 426-437

[47] Mendelsohn J Baselga J The EGF receptor family as targets for cancer

therapy Oncogene 2000 56 6550-6565

[48] Li B Chang C Yuan M McKenna W Shu H Resistance to small

molecule inhibitors of epidermal growth factor receptor in malignant gliomas

Cancer Res 2003 21 7443ndash7450

[49] Kosaka T Yatabe Y Endoh H Yoshida K Hida T Tsuboi M Tada H

Kuwano H Mitsudomi T Analysis of epidermal growth factor receptor gene

mutation in patients with non-small cell lung cancer and acquired resistance to

gefitinib Clin Cancer Res 2006 19 5764ndash5769

[50] Huether A Hopfner M Sutter A Baradari V Schuppan D Scheruumlbl

H Signaling pathways involved in the inhibition of epidermal growth factor

receptor by erlotinib in hepatocellular cancer World J Gastroenterol 2006

32 5160ndash5167

[51] Giglia J Antonia S Berk L Bruno S Dessureault S Finkelstein

S Systemic therapy for advanced hepatocellular carcinoma past present and

future Cancer Control 2010 1 120ndash129

Literaturverzeichnis

54

[52] Bannasch P Pathogenesis of hepatocellular carcinoma sequential cellular

molecular and metabolic changes Prog Liver Dis 1996 14161ndash97

[53] Beisbarth H Fekl W Pathophysiology of post-aggression metabolism

Zentralbl Chir 1989 1141045-58

[54] Packungsbeilage Iressa (Hersteller AstraZeneca UK Limited Macclesfield

Cheshire SK10 2NA Vereinigtes Koumlnigreich)

[55] Ribback S Sailer V Boumlhning E Guumlnther J Merz J Steinmuumlller F

Evert M Calvisi DC Der Tyrosinkinasehemmer Gefitinib reduziert die

Tumorentstehung im chemischen jedoch in hormonell induzierten

Hepatokarzinogenese-Modellen Z Gastroenterol 2013 5130 (abstract)

[56] Dombowski F Sailer V Inhibition des Epidermal Growth Factor

Rezeptors in chemisch induzierten praumlneoplastischen Leberherden und

hepatozellulaumlren Karzinomen der Ratte 2010

[57] OrsquoDwyer P J Giantonio BJ Levy DE Kauh JS Fitzgerald B Benson

AB Gefitinib in advanced unresectable hepatocellular carcinoma Results from

the Eastern Cooperative Oncology Grouprsquos Study E1203 Journal of Clinical

2006 414

Tabellenanhang

55

7 Tabellenanhang

Tab 7-1 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Hauptgruppen 1-5

HG1 HG2 HG3 HG4 HG5

Tier 1 234 212 70 304 315

Tier 2 216 282 317 249 324

Tier 3 142 221 184 332 226

Tier 4 306 245 304 287 323

Tier 5 302 205 288 293 273

Tier 6 167 210 306 278 193

Tier 7 291 185 332 271 198

Tier 8 189 215 245 249 201

Tier 9 314 65 234 260

Tier 10 199 268 232

Tier 11 252 291 270

Tier 12 229 169

Tier 13 246

MW 23088 23075 23456 26700 25591

SEM 0795 1070 3487 1108 1505

Test nsa ns

b nsc ns

d

Test lt0001e lt0001

f 0001g lt0001

h lt0001i

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabellenanhang

56

Tab 7-2 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Kontrollgruppen

1-5

KG1 KG2 KG3 KG4 KG5

Tier 1 51 51 47 47 47

Tier 2 47 48 44 48 43

Tier 3 53 48 42 43 43

Tier 4 48 51 61 74 47

Tier 5 57 87 47 44 41

Tier 6 54 47 50 46 40

Tier 7 51 68 51 45 47

Tier 8 52 92 56 49 46

Tier 9 63 63 51 44 47

Tier 10 77 77 48 43 48

Tier 11 50

MW 5530 6320 4973 4830 4490

SEM 0281 0541 0160 0293 0091

Test nsa ns

b nsc 0019

d

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Tabellenanhang

57

Tab 7-3 Gewichtsentwicklung der Hauptgruppen 1-5

HG1 HG2 HG3 HG4 HG5

Tier 1 0938 1045 0841 0942 1057

Tier 2 1092 0938 0870 0894 0950

Tier 3 1075 1070 1435 1077 0967

Tier 4 1089 1039 0696 0960 1004

Tier 5 0988 0984 0693 0763 0958

Tier 6 1187 0949 1004 1041 1033

Tier 7 1044 0988 1220 0874 1306

Tier 8 1039 0964 0984 0949 1016

Tier 9 1038 1221 0957 1209

Tier 10 1063 1039 0935 0946

Tier 11 1020 1934 1192 1030

Tier 12 1007 1266 0770

Tier 13 1063 0618

Tier 14 0935

MW 1056 1009 1081 0984 0983

SEM 0009 0004 0033 0010 0012

Test nsa ns

b nsc ns

d

lt0001e 0001

f lt0001g lt0001

h lt0001i

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabellenanhang

58

Tab 7-4 Gewichtsentwicklung der Kontrollgruppen 1-5

KG1 KG2 KG3 KG4 KG5

Tier 1 1308 1311 2255 1836 1717

Tier 2 1397 1269 1408 1872 1672

Tier 3 1332 1318 1471 1134 1598

Tier 4 1285 1225 1642 1206 1621

Tier 5 1331 1189 1828 1512 1896

Tier 6 1341 1203 1946 1339 1746

Tier 7 1361 0981 1788 1326 1589

Tier 8 1290 1105 1806 1411 1856

Tier 9 1109 1090 1560 1380 1389

Tier 10 1128 1094 1526 1432 1406

Tier 11 1537

MW 1288 1179 1706 1445 1649

SEM 0010 0011 0023 0024 0017

Test 0029a 0025

b 0043c ns

d

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Tabellenanhang

59

Tab 6-5Nebenwirkungen von Gefitinib [47]

Nebenwirkungen nach Systemorganklassen und Haumlufigkeit Stoffwechsel- und Ernaumlhrungsstoumlrungen Sehr haumlufig Anorexie leicht oder

mittelschwer (CTC-Grad 1 oder 2)

Augenerkrankungen Haumlufig Konjunktivitis Blepharitis und

trockene Augen hauptsaumlchlich

leicht (CTC-Grad 1) Gelegentlich Hornhauterosion reversibel und

manchmal verbunden mit

anormalem Wimpernwachstum Keratitis (012 )

Gefaumlszligerkrankungen Haumlufig Haumlmorrhagie wie Nasenbluten

und Haumlmaturie Erkrankungen der Atemwege des Brustraums und Mediastinums

Haumlufig Interstitielle Lungenerkrankung (13 ) oft schwer (CTC-Grad 3-4) uumlber Todesfaumllle wurde

berichtet Erkrankungen des Gastrointestinaltrakts Sehr haumlufig Durchfall hauptsaumlchlich leicht

oder mittelschwer (CTC-Grad 1

oder 2)

Erbrechen hauptsaumlchlich leicht

oder mittelschwer (CTC-Grad 1

oder 2)

Uumlbelkeit hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Stomatitis hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Haumlufig Dehydratation als Folge von

Durchfall Uumlbelkeit Erbrechen

oder Appetitlosigkeit

Mundtrockenheit hauptsaumlchlich

leicht (CTC-Grad 1)

Gelegentlich Pankreatitis gastrointestinale Perforation

Leber- und Gallenerkrankungen Sehr haumlufig Erhoumlhungen der

Alaninaminotransferase

hauptsaumlchlich leicht bis

mittelschwer Haumlufig Erhoumlhungen der

Aspartataminotransferase

hauptsaumlchlich leicht bis

mittelschwer Erhoumlhungen des

Gesamtbilirubins hauptsaumlchlich

leicht bis mittelschwer

Gelegentlich Hepatitis

Tabellenanhang

60

Erkrankungen der Haut und des Unterhautzellgewebes

Sehr haumlufig Hautreaktionen hauptsaumlchlich

leicht bis mittelschwer (CTC-Grad 1 oder 2) pustuloumlser Ausschlag manchmal juckend mit trockener Haut einschlieszliglich Hautfissuren erythematoumls

Haumlufig Nagelstoumlrungen Alopezie

Gelegentlich Allergische Reaktionen unter

anderem Angiooumldem und

Urtikaria Selten Bulloumlse Reaktionen

einschlieszliglich toxisch epidermaler Nekrolyse Stevens-Johnson-Syndrom und Erythema multiforme Kutane Vaskulitis

Erkrankungen der Nieren und Harnwege Haumlufig Asymptomatische Erhoumlhung der Kreatininwerte im Blut Proteinurie Zystitis

Selten Haumlmorrhagische Zystitis Allgemeine Erkrankungen und Beschwerden am Verabreichungsort

Sehr haumlufig Asthenie hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Haumlufig Pyrexie Die Haumlufigkeit von UAWs die mit abnormalen Aumlnderungen eines Laborwerts

zusammenhaumlngen wurde auf Basis der Patienten ermittelt bei denen sich der

entsprechende Laborwert mindestens um 2 oder mehr CTC-Grade (bezogen auf den

basalen Laborwert) geaumlndert hat

Dieses Ereignis kann zusammen mit anderen Formen von

Dehydratisierungserscheinungen auftreten (hauptsaumlchlich Hautreaktionen) die bei

IRESSA beobachtet wurden

Die Gesamthaumlufigkeit der unerwuumlnschten Ereignisse mit allergischen Reaktionen

betrug nach der zusammengefassten Analyse der ISEL- INTEREST- und

IPASS-Studien 15 (36 Patienten) Vierzehn der 36 Patienten wurden aus der

gemeldeten Haumlufigkeit ausgeschlossen da es in den Meldungen Hinweise auf

eine nicht-allergische Aumltiologie gab oder darauf dass die allergische Reaktion

die Folge einer Therapie mit einem anderen Arzneimittel war

Dies schlieszligt einzelne Berichte von Leberversagen ein das in einigen Faumlllen

toumldlich verlief

Abkuumlrzungsverzeichnis

61

8 Abkuumlrzungsverzeichnis

microl Mikroliter

Abb Abbildung

ABC avidin-biotin-complex

AKT aktivierte Protein Kinase B

ATP Adenosintriphosphat

BCLC Bacelona Liver Cancer Clinic

BrdU Bromodesoxyuridin

bzw beziehungsweise

CCF clear cell foci

CIS China integrated score

cm Zentimeter

d der

DAB 33-Diaminobenzidin

dh das heiszligt

DNA Desoxyribonucleic acid

EGF Epidermal Growth Factor

EGF-R EGF-Rezeptor

Fa Firma

FAH foci of altered hepatocytes

g Gramm

GSF glycogen storing foci

h Stunde

HCA Hepatozellulaumlres Adenom

HCC Hepatozellulaumlres Karzinom

HE Haumlmatoxylin- Eosin- Faumlrbung

HG Hauptgruppe

HPLC high performance liquid chromatographie

IGF-1R Insulin-Like Growth Factor Receptor 1

GLUT Glukosetransporter

JAK Januskinase

kg Kilogramm

Abkuumlrzungsverzeichnis

62

KG Kontrollgruppe

MAPK mitogen activated protein kinase

mg Milligramm

ml Milliliter

mm Millimeter

mTOR mechanistic Target of Rapamycin

MW Mittelwert

NaCl Natriumchlorid

NaHCO3 Natriumhydrogencarbonat

NNM N- Nitrosomorpholin

ns nicht signifikant

PAS Periodic acid-Schiff reaction

PDGF-R-β Platet Derived Growth Factor-Rezeptor-β

PEI Perkutane Ethanol- Instillation

PI3K Phosphoinositide 3- Kinase

PST Performance- Status

RAF-Kinase Ras-activated factor-Kinase

Ras Rat sarcoma

RFA Radiofrequenzablation

RNA Ribunuclied acid

SEM Standard error of the mean

STAT Signal Transducers and Activators of Transcription

TACE transarterielle Chemoembolisation

TGF-α Transforming Growth Factor alpha

TRIS Tris(hydroxymethyl)-aminomethan

ua unter anderem

UAW Unerwuumlnschte Arzneimittelwirkung

VEGF-R Vascular Endothelial Growth factor-Rezeptor

vgl vergleiche

zB zum Beispiel

Danksagung

63

9 Danksagung

Besonderer Dank gilt Herrn Professor Dr med F Dombrowski fuumlr die Uumlberlassung

des Themas und die Moumlglichkeit diese Arbeit an seinem Institut durchzufuumlhren Mit

seiner Unterstuumltzung war es moumlglich ein Gerhard- Domagk- Stipendium der Ernst-

Moritz- Arndt- Universitaumlt zu erhalten An dieser Stelle moumlchte ich mich auch

rechtherzlich bei der Stipendienvergabekommission bedanken Meinen Doktoranden-

Kollegen moumlchte ich fuumlr die Bereitschaft danken jederzeit bei der Versorgung der

Ratten und Mithilfe bei den experimentellen Versuchen zur Verfuumlgung zu stehen Der

Tierpflegerin Frau Zimak sowie den medizinisch-technischen Assistenten des Instituts

danke ich fuumlr die Versorgung der Tiere und die Anfertigung der histologischen und

immunhistochemischen Schnitte Nicht zuletzt danke ich Frau Dr F Steinmuumlller und

Frau Dr S Ribback fuumlr die Betreuung und kritische Auseinandersetzung mit meiner

Doktorarbeit

Page 35: Die Inhibition von TGF-a bei der Hepatokarzinogenese nach ... · RFA und transarterielle (Chemo-)Embolisation= TAE/ TACE) zur Verfügung. Da die Diagnose jedoch häufig erst in einem

Ergebnisse

35

Tabelle 8 BrdU-Labeling-Index der Kontrollgruppen 1-5

KG 1 KG 2 KG 3 KG 4 KG 5

Tier 1 71 165 114 054 069

Tier 2 285 38 216 073 079

Tier 3 26 5 186 087 116

Tier 4 815 13 117 049 059

Tier 5 15 113 034 128

MW 4440 2938 1492 0594 0902

SEM 0595 0441 0097 0160 0060

Test(a) ns a 0011

b ns

c ns

d

Test(b) 0044 ns 0008 0003 0004

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

Test(a)

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Test(b)

Vergleich zwischen den jeweiligen Haupt- und Kontrollgruppen

Ergebnisse

36

35 Abbildungen

Abb 9 Immunhistochemische Darstellung von Insulin in den transplantierten

Pankreasinseln

Vitale angewachsene Pankreasinseln in einem Pfortaderast eines Portaltraktes nach intraportaler

Transplantation und umgebene klarzellige Veraumlnderungen der Hepatozyten im Abstromgebiet Mit dem

Antikoumlrper gegen Insulin lassen sich szlig-Zellen der transplantierten Inseln nachweisen deren Zytoplasma

spezifisch angefaumlrbt wird (Laumlnge der unteren Bildkante A761 microm B 435microm)

A

B

Ergebnisse

37

Abb 10 Glykogenspeicherherd (6 Mon nach Transplantation) in der PAS-

Reaktion

Leberherd 6 Monate nach Transplantation mit typischen Lebergewebsveraumlnderungen (in der unteren

Abbildung vergroumlszligert) Praumlneoplastische hepatozellulaumlre Laumlsionen sogenannte foci of altered

hepatocytes (FAH) mit vermehrter Glykogenspeicherung im Vergleich zum umgebenen Lebergewebe

dargestellt in der PAS- Reaktion (Laumlnge der unteren Bildkante A1740microm B 870microm)

B

A

Ergebnisse

38

Abb 11 Glykogenspeicherherde in der PAS-Reaktion

Man erkennt in der PAS-Reaktion eine kraumlftige Violettfaumlrbung der Herde gegenuumlber dem Normalgewebe

Die Transplantation von Pankreasinseln fuumlhrte bei den diabetischen Tieren zu glykogenspeichernden

Herden im Abstromgebiet der Transplantate und auch bei Ratten die Gefitinib erhielten Die

Abbildungen zeigen die Herde in verschiedenen Vergroumlszligerungen der Hauptgruppe 5 (6 Monate 3

Monate Gefitinib) (Laumlnge der unteren Bildkante A E870microm B F 435microm CD 217microm)

B A

F E

C D

Ergebnisse

39

Abbildung 13 Immunhistochemische Darstellung von TGF-α

Beispiel der immunhistochemischen Darstellung von TGF-α in einem hellzelligen Leberherd (6 Monate

nach Transplantation ohne Gefitinibgabe) Man sieht eine maumlszligige Braunfaumlrbung des Zytoplasmas und

der Zellmembran der Hepatozyten der Leberherde im Vergleich zum umgebenden Normalgewebe

entsprechend einer Uumlberexpression von TGFα innerhalb des Leberherdes

(Laumlnge der unteren Bildkante A1740microm B 870microm)

B

A

Ergebnisse

40

Abbildung 14 Immunhistochemische Darstellung von EGF-R

Beispiel einer immunhistochemischen Darstellung des EGF-R in einem hellzelligen Leberherd(6 Monate

nach Transplantation ohne Gefitinibgabe) Im Vergleich zum Normalgewebe findet man eine etwas

kraumlftigere membranstaumlndige Braunfaumlrbung der Hepatozyten im Herdgewebe entsprechend einer leichten

Uumlberexpression des EGFR in den Leberherden (Laumlnge der unteren Bildkante A1740microm B 870microm)

A

B

Ergebnisse

41

Abbildung 15 Immunhistochemische Darstellung BrdU-markierter Hepatozyten

Dunkelbraun gefaumlrbte Zellkerne markieren Hepatozyten die sich im Proliferationszyklus befinden Das

umliegende Normalgewebe zeigt im Vergleich zum Herdgewebe eine deutlich geringere

Proliferationsaktivitaumlt BrdU wurde mittels einer osmotischen Minipumpe uumlber 7 Tage kontinuierlich

verabreicht (6 Monate nach Transplantation ohne Gefitinibgabe)

(Laumlnge der unteren Bildkante 870microm)

A

Diskussion

42

4 Diskussion

41 Die Transplantate und deren Effekte auf das benachbarte Leberparenchym

Voraussetzung fuumlr das Experiment waren vitale Pankreasinseltransplantate in den

kleinen Pfortaderaumlsten der Leber welche zu allen Toumltungszeitpunkten in den

Hauptgruppen nachgewiesen werden konnten (siehe Abb 3) Zahlreiche Herde

veraumlnderter Hepatozyten haben sich im Abstromgebiet der Transplantate ausgebildet

Mit Hilfe der PAS-Reaktion konnte die Glykogenspeicherung der vergroumlszligerten

Hepatozyten innerhalb des Leberazinus deutlich gemacht werden Diese klarzelligen

Herde (clear cell foci CCF) werden bei der Ratte zu den Praumlneoplasien gezaumlhlt [50]

Ursaumlchlich fuumlr die Glykogenose ist eine reduzierte Glykogenolyseaktivitaumlt der

Hepatozyten und eine gesteigerte Glykogensynthese (verminderte Aktivitaumlt des

glykogenolytischen Enzyms Glukose- 6- Phosphatase) Insulin-vermittelte Signalwege

wie AKT mTOR und Ras Raf1 sowie Enzyme der Glykolyse der de-novo-

Fettsaumluresynthese der β- Oxidation und der Cholesterinbiosynthese sind in den CCF

hochreguliert verglichen mit dem Normalgewebe Ebenfalls findet sich eine erhoumlhte

Proliferationsaktivitaumlt [9] und eine gleichzeitige Uumlberexpression von EGF-R und TGF-α

in praumlneoplastischen Herden wie es auch in diesem Experiment bei den unbehandelten

Tieren nachweisbar ist

42 Blutglukose und Gewichtsentwicklung der Tiere

In allen Hauptgruppen konnte nach der Transplantation eine Gewichtsreduktion

nachgewiesen werden Diese beruht meist auf einer voruumlbergehenden Einstellung der

Nahrungsaufnahme sowie dem auch beim Menschen bekannten

Postaggressionsstoffwechsel nach Operationen [53]

Die Entwicklung von Blutglukose und Gewicht der Haupt- und Kontrollgruppen

entsprach in der Gesamtheit unseren Erwartungen In den Hauptgruppen konnten wir

dauerhaft hohe Blutzuckerwerte und groumlszligtenteils konstante Gewichtsverlaumlufe

verzeichnen Die Kontrolltiere waren zu jeder Zeit normoglykaumlmisch und nahmen

kontinuierlich an Gewicht zu Ein Einfluss des Medikamentes Gefitinib bezogen auf

die Blutglukose- und Gewichtsdaten konnte bei den transplantierten Versuchstieren

Diskussion

43

nicht festgestellt werden Hier zeigte sich im Vergleich der einzelnen Hauptgruppen

untereinander kein signifikanter Unterschied Die geringe Gewichtszunahme ist wie

auch schon in einigen Vorarbeiten beschrieben den Nebenwirkungen des Diabetes

zuzuschreiben [13] Zudem kam es bei den diabetischen Tieren zu Katarakten

Polydipsie Polyurie und Diarrhoen

Ein Einfluss des Gefitinibs auf die Gewichtsentwicklung der nicht-transplantieren Tiere

konnte jedoch ermittelt werden Es zeigten sich signifikante Unterschiede zwischen den

behandelten (Kontrollgruppe 4 6 Monate 2 Wochen Gefitinib) und den nicht-

behandelten Tieren (Kontrollgruppe 3 6 Monate) Gefitinib fuumlhrte dazu dass die Tiere

anfangs weniger zunahmen dann nach 3 Wochen aber kontinuierlich an Gewicht

zunahmen moumlglicherweise laumlsst sich dies durch Gewoumlhnungseffekte erklaumlren

Die Kontrollgruppe 5 welche sechs Monate lebte und drei Monate vor

Toumltungszeitpunkt Gefitinib erhielt zeigte jedoch im Vergleich zu der unbehandelten

Kontrollgruppe 3 (6 Monate) keinen signifikanten Gewichtsunterschied Dies kann die

Folge einer Toleranzentwicklung gegenuumlber der Applikation sein oder dass mit

zunehmender Dauer der Verabreichung des Medikamentes die Nebenwirkungen von

den Tieren besser toleriert werden konnten Zu den bekannten Nebenwirkungen von

Gefitinib gehoumlren Diarrhoen Augenentzuumlndungen und Hautausschlaumlge (vergleiche

Tab 6-5) [54] Ein Einfluss des Medikamentes auf den Blutglukosespiegel der

Kontrolltiere konnte nicht festgestellt werden

43 Proliferationsindex

Ziel dieser Arbeit war die Inhibition von EGF-R ein Transmembranrezeptor der eine

wichtige Rolle in der Hepatokarzinogenese spielt [28 29] Dieser

Wachstumsfaktorrezeptor wird auch auf der Zelloberflaumlche hepatozellulaumlrer Karzinome

vermehrt exprimiert [46 47]

Nun konnte in meinen Experimenten durch die Blockade der intrazellulaumlren

Tyrosinkinase mittels Gefitinib eine Reduktion der Proliferationsrate der

praumlneoplastischen Leberherde erzielt werden sodass eine Beeinflussung der Initiation

der Hepatokarzinogenese anzunehmen ist Gefitinib hemmt die Proliferation dieser

Glykogenspeicherherde im Kurzzeitversuch uumlber 2 Wochen bei den 3 Wochen- und 6-

Monatstieren mit einer Dosis von 20mgkgKG

Diskussion

44

Im Gegensatz dazu kam es zu keiner Beeinflussung der Proliferation bei den

Mittellangzeitversuchen von 6 Monaten uumlber eine laumlngere Applikationsdauer (3

Monate) mit einer reduzierten Dosis (10mgkgKG) Somit bleibt anscheinend die

Karzinogenese bereits laumlnger bestehender womoumlglich schon promovierter Herde durch

eine EGF-R-Blockade unbeeinflusst Dies liegt moumlglicherweise an dem Startpunkt der

Behandlung da die Therapie mit Gefitinib erst nach 3 Monaten begonnen wurde und

der Einfluss auf die sehr fruumlhe Hepatokarzinogenese somit verringert ist

Auch andere Modelle wie die intrahepatische Ovar- und

Schilddruumlsenfollikeltransplantation sowie chemische Hepatokarzinogenesemodelle (N-

Nitrosomorpholin) zeigten aumlhnliche Ergebnisse sowohl in Kurz- (3 Wochen - 6 Monate)

als auch in den Langzeitexperimenten (12-24 Monate) im Hinblick auf die Proliferation

Nach 2-woumlchiger Hochdosis-Gefitinibgabe lieszligen sich verminderte

Proliferationsaktivitaumlten in den praumlneoplastischen Leberherden nachweisen Im

Ovartransplantationsmodell Modellen entstanden sogar weiterhin hepatozellulaumlre

Adenome und Karzinome sodass anzunehmen ist dass Gefitinib kaum einen Einfluss

auf die Promotion und Progression in der hormonellen Hepatokarzinogenese hat Weder

die Anzahl noch das Auftreten der Tumoren wurde durch die Gefitinibdauergabe

(10mg) beeinflusst [55] Im N-Nitrosomorpholinmodell hingegen konnte das Auftreten

von hepatozellulaumlren Adenomen und Karzinomen durch die Gefitinibgabe reduziert

werden sodass im chemischen Hepatokarzinogenesemodell die Aktivierung des EGF-R

womoumlglich eine groumlszligere Rolle spielt als im hormonellen [56]

Eine moumlgliche Erklaumlrung kann die Resistenzentwicklung gegenuumlber

Tyrosinkinaseinhibitoren sein welche sowohl in vitro als auch klinisch bei der

Behandlung mit diesen Medikamenten beobachtet wird [49 50] Auszligerdem ist es

moumlglich dass die verabreichte Dosis von 10mgkgKG Gefitinib nicht zu einer

vollstaumlndigen Blockade der Tyrosinkinase gefuumlhrt hat Womoumlglich kam es uumlber

alternative Wege wie beispielsweise der Aktivierung des IGF-1R (insulin-like-growth-

factor-receptor 1) zu einer Aufrechterhaltung des MAPK-Pfades und damit zum

Uumlberleben und Wachstum der Praumlneoplasien [50 51] Zellkulturexperimente konnten

diese Resistenzentwicklung und eine Transaktivierung des EGF-R belegen [50]

Diese Hypothese wird auch durch eine klinische Studie aus dem Jahr 2006 untermauert

[57] Hier wurde die Wirksamkeit von Gefitinib bei fortgeschrittenem inoperablen

HCCacutes an 31 Patienten untersucht Das Ergebnis war jedoch mit einem Ansprechen von

nur ca 3 ernuumlchternd sodass die Studie nicht fortgefuumlhrt wurde Allerdings findet

Diskussion

45

Gefitinib (IressaTM) neben Erlotinib (TarcevaTM) ua im Rahmen klinischer Studien

in der Therapie des Bronchialkarzinoms Anwendung

Zusammenfassung

46

5 Zusammenfassung

Die therapeutischen Moumlglichkeiten sind fuumlr das hepatozellulaumlre Karzinom bis heute sehr

begrenzt Tierexperimentelle Hepatokarzinogenesemodelle dienen dem besseren

Verstaumlndnis diverser pathophysiologischer metabolischer und molekulaer Prozesse

und zeigen neue gezielte antitumorigene Therapieansaumltze auf

Ein langjaumlhrig etabliertes Modell ist die hormoninduzierte Hepatokarzinogenese durch

Pankreasinseltransplantation Auch andere Modelle wie die intrahepatische Ovar- und

Schilddruumlsenfollikeltransplantation sowie chemische Hepatokarzinogenesemodelle (N-

Nitrosomorpholin) haben sich etabliert und wurden in parallelen Experimenten zu

meinem durchgefuumlhrt In allen Modellen entstanden Praumlneoplasien bzw

hyperproliferative Leberherde in der nichtzirrhotischen Rattenleber welche sich (auszliger

nach Schilddruumlsenfollikeltransplantation) zu hepatozellulaumlren Adenomen und spaumlter

auch Karzinomen weiterentwickelten

In dieser Studie wurden die Versuchstiere (Ratten) in 5 Haupt- und 5 Kontrollgruppen

unterteilt wobei die kuumlrzeste Beobachtungszeit bei 3 Wochen und die laumlngste bei 6

Monaten lag Die Dauer der Gefitinibapplikation wurde ebenfalls unterteilt in 2 Wochen

und 3 Monate Messparameter in diesem Experiment stellten Blutzucker Gewicht und

die Proliferationsaktivitaumlt der Herde dar Das Lebergewebe wurde histologisch

morphometrisch und immunhistochemisch untersucht

In der vorliegenden Arbeit wurde versucht die insulininduzierte Hepatokarzinogenese

mittels Gefitinib zu hemmen Dieses blockiert spezifisch die Tyrosinkinase des EGF-R

sodass es zu einer Unterbrechung der Signalkaskade kommt

In meiner Arbeit fand sich im Kurzzeitversuch eine deutlich geringere

Proliferationsaktivitaumlt innerhalb der Glykogenspeicherherde behandelter Tiere im

Vergleich zu nicht behandelten Tieren

Dies untermauert die Annahme dass TGF-α und der EGF-R eine wichtige Rolle in der

Entstehung praumlneoplastischer Herde und in der Hepatokarzinogenese spielen

In diesem Experiment konnte somit gezeigt werden dass Gefitinib einen Einfluss auf

die Initiation der Tumorgenese im Inseltransplantationsmodell der Ratten hat

Die Langzeitexperimente zeigten jedoch dass es zu keiner Beeinflussung der Promotion

und Progression der Hepatokarzinogenese kam Anzunehmen ist dass die EGF-R-

Zusammenfassung

47

Aktivierung nur einen Teil der aktivierten Signalkaskaden in der hormonell induzierten

Karzinogenese der Leber ausmacht

Literaturverzeichnis

48

6 Literaturverzeichnis

[1] Jemal A Bray F Center MM Ferlay J Ward E Forman D Global

Cancer Statistics CA- Cancer J Clin 2011 6169ndash90

[2] Gomaa AI Khan SA Toledano M B Waked I Taylor- Robinson S D

Hepatocellular carcinoma epidemiology risk factors and pathogenesis World J

Gastroenterol 2008 14 4300-4308

[3] Marrero J Kudo M Bronowicki J-P The Challenge of Prognosis and

Staging for Hepatocellular Carcinoma Oncologist 2010 15 23-33

[4] Llovet JM Bru C Bruix J Prognosis of hepatocellular carcinoma the

BCLC staging classification Semin Liver Dis 1999 19 329ndash38

[5] Llovet JM Ricci S Mazzaferro V Hilgard P Gane E Blanc JF de

oliveira AC Santoro A Raoul JL Forner A Schwartz M Porta C

Zeuzem S Bolondi L Greten TF Galle PR Seitz JF Borbath I

Haumlussinger D Giannaris T Shan M Moscovici M Voliotis D Bruix J

Sorafenib in advanced hepatocellular carcinoma N Engl J Med 2008 359 378-

90

[6] Wilhelm S Adnane L Newell P Villanueva A Llovet JM Lynch M

Preclinical overview of sorafenib a multikinase inhibitor that targets both Raf

and VEGF and PDGF receptor tyrosine kinase signaling Mol Cancer Ther 2008

73129-3140

[7] Bannasch P Preneoplastic lesions as end points in carcinogenicity testing II

Preneoplasia in various non- hepatic tissues Carcinogenesis 1986 7 849-852

[8] Aleem E Nehrbass D Klimek F Mayer D Bannasch P Upregulation

of the insulin receptor and type I insulin-like growth factor receptor are early

events in hepatocarcinogenesis Toxicol Pathol 2011 39524-43

Literaturverzeichnis

49

[9] Dombrowski F Mathieu C Evert M Hepatocellular Neoplasms Induced by

Low-NumberPancreatic Islet Transplants in Autoimmune Diabetic BBPfd Rats

Cancer Res 2006 1833-1843

[10] Ribback S Calvisi DF Cigliano A Sailer V Peters M Rausch J

Heidecke CD Birth M Dombrowski F Molecular and metabolic changes in

human liver clear cell foci resemble the alterations occurring in rat

hepatocarcinogenesis J Hepatol 2013 581147-56

[11] Morath C Schwenger J Schmidt J Zeier M Kombinierte Niere- Pankreas-

Transplantation Nephrologe 2007 2356ndash363

[12] Griffith RC Scharp D Hartmann B Ballinger W Lacy P A Morphologic

Study of Intrahepatic Portal-vein Islets Isografts Diabetes 1977 26 201-14

[13] Dombrowski F Lehringer-Polzin M Pfeifer U Hyperproliferative Liver

Acini after Intraportal Islet Transplantation in Streptozotocin-Induced Diabetic

Rats Laboratory Invest 1994 71 688-699

[14] Dombrowski F Bannasch P Pfeifer U Hepatocellular Neoplasms Induced

by Low- Number Pancreatic Islet Transplants in Streptozotocin Diabetic Rats

Am J Pathol 1997 150 1071-1087

[15] Dombrowski F Klingmuumlller D Pfeifer U Insulinomas Derived from

Hyperplastic Intra-Hepatic Islet Transplants Am J Pathol 1998 152 1025-

1038

[16] Dombrowski F Peifer U Hyperprolferative State of Liver Acini and

Pancreatic Islets after Intraportal Transplantation of Small Mass of Islets of

Langerhans in Streptozotocin induced Diabetic Rats Exp Clin Endocrinol 1995

103 112-117

Literaturverzeichnis

50

[17] De Paepe M Keymeulen B Pipeleers D Kloumlppel G Proliferation and

Hypertrophy of Liver Cells Surrounding Islet Grafts in Diabetic Recipient Rats

Hepatology 1995 21 1114-1153

[18] Dombrowski F Filsinger E Bannasch P Pfeifer U Altered Liver Acini

Induced in Diabetic Rats by Portal Vein Islet Isografts Resemble

Preneoplstic Hepatic Foci in Their Enzymic Pattern Am J Pathol 1996 148

1249-56

[19] Dragan Y P Sargent L Xu Y-D Xu Y-H H C Pitot HC The

Initiation-Promotion-Progression Model of Rat Hepatocarcinogenesis Exp Biol

Med (Maywood) 1993 20216-24

[20] Buumlrger C Inhibition der Signaltransduktion des epidermalen

Wachstumsfaktorrezeptors (EGF-Rezeptor) durch Peptid-Aptamere unv Diss

Universitaumlt Frankfurt aM 2002

[21 ] Fausto N Liver regeneration J Hepatol 2000 3219-31

[22] Michalopoulos GK DeFrances MC Liver regeneration Science 1997

27660-66

[23] Morimitsu Y Hsia CC Kojiro M Tabor E Nodules of less-differentiated

tumor within or adjacent to hepatocellular carcinoma relative expression of

transforming growth factor-alpha and its receptor in the different areas of tumor

Hum Pathol 1995 261126-1132

[24] Nalesnik MA Lee RG Carr BI Transforming growth factor alpha (TGFalpha)

in hepatocellular carcinomas and adjacent hepatic parenchyma Hum Pathol

1998 29228-234

[25] Harada K Shiota G Kawasaki H Transforming growth factor-alpha and

epidermal growth factor receptor in chronic liver disease and hepatocellular

carcinoma Liver 1999 19318-325

Literaturverzeichnis

51

[26] Chung YH Kim JA Song BC Lee GC Koh MS Lee YS et al

Expression of transforming growth factor-alpha mRNA in livers of patients with

chronic viral hepatitis and hepatocellular carcinoma Cancer 2000 89977-982

[27] Bekaii-Saab T Williams N Plass C Calero M Eng C A novel mutation

in the tyrosine kinase domain of ErB2 in hepatocellular carcinoma BMC

Cancer 2006 278-282

[28] Lee G Merlino G Fausto N Development of liver tumors in transforming

growth factor alpha transgenic mice Cancer Res 1992 19 5162-1570

[29] Hufnagl K Parzefall W Marian B Kaumlfer M Bukowska K Schulte-

Hermann R Grasl-Kraupp B Role of transforming growth factor alspha and

prostaglandines in preferential growth of preneopastic rat hepatocytes

Carcinogenesis 2001 8 1247-1256

[30] Carpenter G Cohen S Epidermal growth factor Annu Rev Biochem 1979

193-216

[31] Hanahan D Weinberg R The hallmarks of cancer Cell 2000 100 57-

70

[32] Fedi S Tola E Moeumlnne-Loccoz Y Dowling DN Smith LM Ogara F

Evidence for signalling between the phytopathogenic fungus Pythium ultimum

and Pseudomonas fluorescens F113 P ultimum represses the expression of

genes in P fluorescens F113 resulting in altered ecological fitness Appl

Environ Microbiol 1997 63 4261-4266

[33] Slamon D Clark G Wong S Levin W Ullrich A McGuire W Science

1987 235 177-182

[34] Khalil M Grandis J Shin D Expert Review of Anticancer Therapy 2003 3

367-380

Literaturverzeichnis

52

[ 35] Krejsa C Rogge M Sadee W Protein therapeutics new applications for

pharmacogenetics Nature Reviews Drug Discovery 2006 5 507-521

[36] Barker A Gibson K Grundy W Godfrey A Barlow J Healy M

Woodburn J Ashton S Curry B Scarlett L Henthorn L Richards L

Studies leading to the identification of ZD1839 (IRESSA) an orally active

selective epidermal growth factor receptor tyrosine kinase inhibitor targeted to

the treatment of cancer Bioorg Med Chem Lett 2001 14 1911-1914

[37] Shchemelinin I Sefc L Necas E Protein kinase inhibitors Folia Biol

(Praha) 2006 4 137-148

[38] Wakeling A Guy S Woodburn J Ashton S Curry B Barker A Gibson

K ZD1839 (IRESSA) an orally active inhibitor of epidermal growth factor

signalling with potential for cancer therapy Cancer Res 2002 20 5749-5754

[39] Blackhall F Ranson M Thatcher N Where next for gefitinib in patients with

lung cancer Lancet Oncol 2006 6 499-507

[40] Birnbaum A Ready N Gefitinib therapy for non-small cell lung cancer

Curr Treat Options Oncol 2005 675-81

[41] Schiffer E Housset C Cacheux W Wendum D Desbois-Mouthon C

Rey C Clergue F Poupon R Barbu V Rosmorduc O Gefitinib an EGFR

inhibitor prevents hepatocellular carcinoma development in the rat liver with

cirrhosis Hepatology 2005 41307-14

[42] Brehmer D Greff Z Godl K Blencke S Kurtenbach A Weber M

Muumlller S Klebl B Cotten M Keacuteri G Wissing J Daub H Cellular

Targets of Gefitinib Cancer Res 2005 65 379

[43] Klotz L Hacker HJ Klingmuumlller D Bannasch P Pfeifer U Dombrowski

F Hepatocellular alterations after intraportal transplantation of ovarian tissue in

ovariectomized rats Am J Pathol 2000 1561613-26

Literaturverzeichnis

53

[44] Dombrowski F Klotz L Hacker HJ Li Y Klingmuumlller D Brix K

Herzog V Bannasch P Hyperproliferative hepatocellular alterations after

intraportal transplantation of thyroid follicles Am J Pathol 2000 15699-113

[45] Weibel E Staubli W Gnagi H Hess F Correlated morphometric and

biochemical studies on the liver cell I Morphometric model stereologic

methods and normal morphometric data for rat liver J Cell Biol1969 4268ndash

91

[46] Strumberg D Clark J Awada A Moore M Richly H Hindlisz A Hirte

H Eder J Lenz H Schwartz B Safety pharmacokinetics and preliminary

antitumor activity of sorafenib a review of four phase I trials in patients with

advanced refractory solid tumors Oncologist 2007 4 426-437

[47] Mendelsohn J Baselga J The EGF receptor family as targets for cancer

therapy Oncogene 2000 56 6550-6565

[48] Li B Chang C Yuan M McKenna W Shu H Resistance to small

molecule inhibitors of epidermal growth factor receptor in malignant gliomas

Cancer Res 2003 21 7443ndash7450

[49] Kosaka T Yatabe Y Endoh H Yoshida K Hida T Tsuboi M Tada H

Kuwano H Mitsudomi T Analysis of epidermal growth factor receptor gene

mutation in patients with non-small cell lung cancer and acquired resistance to

gefitinib Clin Cancer Res 2006 19 5764ndash5769

[50] Huether A Hopfner M Sutter A Baradari V Schuppan D Scheruumlbl

H Signaling pathways involved in the inhibition of epidermal growth factor

receptor by erlotinib in hepatocellular cancer World J Gastroenterol 2006

32 5160ndash5167

[51] Giglia J Antonia S Berk L Bruno S Dessureault S Finkelstein

S Systemic therapy for advanced hepatocellular carcinoma past present and

future Cancer Control 2010 1 120ndash129

Literaturverzeichnis

54

[52] Bannasch P Pathogenesis of hepatocellular carcinoma sequential cellular

molecular and metabolic changes Prog Liver Dis 1996 14161ndash97

[53] Beisbarth H Fekl W Pathophysiology of post-aggression metabolism

Zentralbl Chir 1989 1141045-58

[54] Packungsbeilage Iressa (Hersteller AstraZeneca UK Limited Macclesfield

Cheshire SK10 2NA Vereinigtes Koumlnigreich)

[55] Ribback S Sailer V Boumlhning E Guumlnther J Merz J Steinmuumlller F

Evert M Calvisi DC Der Tyrosinkinasehemmer Gefitinib reduziert die

Tumorentstehung im chemischen jedoch in hormonell induzierten

Hepatokarzinogenese-Modellen Z Gastroenterol 2013 5130 (abstract)

[56] Dombowski F Sailer V Inhibition des Epidermal Growth Factor

Rezeptors in chemisch induzierten praumlneoplastischen Leberherden und

hepatozellulaumlren Karzinomen der Ratte 2010

[57] OrsquoDwyer P J Giantonio BJ Levy DE Kauh JS Fitzgerald B Benson

AB Gefitinib in advanced unresectable hepatocellular carcinoma Results from

the Eastern Cooperative Oncology Grouprsquos Study E1203 Journal of Clinical

2006 414

Tabellenanhang

55

7 Tabellenanhang

Tab 7-1 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Hauptgruppen 1-5

HG1 HG2 HG3 HG4 HG5

Tier 1 234 212 70 304 315

Tier 2 216 282 317 249 324

Tier 3 142 221 184 332 226

Tier 4 306 245 304 287 323

Tier 5 302 205 288 293 273

Tier 6 167 210 306 278 193

Tier 7 291 185 332 271 198

Tier 8 189 215 245 249 201

Tier 9 314 65 234 260

Tier 10 199 268 232

Tier 11 252 291 270

Tier 12 229 169

Tier 13 246

MW 23088 23075 23456 26700 25591

SEM 0795 1070 3487 1108 1505

Test nsa ns

b nsc ns

d

Test lt0001e lt0001

f 0001g lt0001

h lt0001i

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabellenanhang

56

Tab 7-2 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Kontrollgruppen

1-5

KG1 KG2 KG3 KG4 KG5

Tier 1 51 51 47 47 47

Tier 2 47 48 44 48 43

Tier 3 53 48 42 43 43

Tier 4 48 51 61 74 47

Tier 5 57 87 47 44 41

Tier 6 54 47 50 46 40

Tier 7 51 68 51 45 47

Tier 8 52 92 56 49 46

Tier 9 63 63 51 44 47

Tier 10 77 77 48 43 48

Tier 11 50

MW 5530 6320 4973 4830 4490

SEM 0281 0541 0160 0293 0091

Test nsa ns

b nsc 0019

d

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Tabellenanhang

57

Tab 7-3 Gewichtsentwicklung der Hauptgruppen 1-5

HG1 HG2 HG3 HG4 HG5

Tier 1 0938 1045 0841 0942 1057

Tier 2 1092 0938 0870 0894 0950

Tier 3 1075 1070 1435 1077 0967

Tier 4 1089 1039 0696 0960 1004

Tier 5 0988 0984 0693 0763 0958

Tier 6 1187 0949 1004 1041 1033

Tier 7 1044 0988 1220 0874 1306

Tier 8 1039 0964 0984 0949 1016

Tier 9 1038 1221 0957 1209

Tier 10 1063 1039 0935 0946

Tier 11 1020 1934 1192 1030

Tier 12 1007 1266 0770

Tier 13 1063 0618

Tier 14 0935

MW 1056 1009 1081 0984 0983

SEM 0009 0004 0033 0010 0012

Test nsa ns

b nsc ns

d

lt0001e 0001

f lt0001g lt0001

h lt0001i

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabellenanhang

58

Tab 7-4 Gewichtsentwicklung der Kontrollgruppen 1-5

KG1 KG2 KG3 KG4 KG5

Tier 1 1308 1311 2255 1836 1717

Tier 2 1397 1269 1408 1872 1672

Tier 3 1332 1318 1471 1134 1598

Tier 4 1285 1225 1642 1206 1621

Tier 5 1331 1189 1828 1512 1896

Tier 6 1341 1203 1946 1339 1746

Tier 7 1361 0981 1788 1326 1589

Tier 8 1290 1105 1806 1411 1856

Tier 9 1109 1090 1560 1380 1389

Tier 10 1128 1094 1526 1432 1406

Tier 11 1537

MW 1288 1179 1706 1445 1649

SEM 0010 0011 0023 0024 0017

Test 0029a 0025

b 0043c ns

d

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Tabellenanhang

59

Tab 6-5Nebenwirkungen von Gefitinib [47]

Nebenwirkungen nach Systemorganklassen und Haumlufigkeit Stoffwechsel- und Ernaumlhrungsstoumlrungen Sehr haumlufig Anorexie leicht oder

mittelschwer (CTC-Grad 1 oder 2)

Augenerkrankungen Haumlufig Konjunktivitis Blepharitis und

trockene Augen hauptsaumlchlich

leicht (CTC-Grad 1) Gelegentlich Hornhauterosion reversibel und

manchmal verbunden mit

anormalem Wimpernwachstum Keratitis (012 )

Gefaumlszligerkrankungen Haumlufig Haumlmorrhagie wie Nasenbluten

und Haumlmaturie Erkrankungen der Atemwege des Brustraums und Mediastinums

Haumlufig Interstitielle Lungenerkrankung (13 ) oft schwer (CTC-Grad 3-4) uumlber Todesfaumllle wurde

berichtet Erkrankungen des Gastrointestinaltrakts Sehr haumlufig Durchfall hauptsaumlchlich leicht

oder mittelschwer (CTC-Grad 1

oder 2)

Erbrechen hauptsaumlchlich leicht

oder mittelschwer (CTC-Grad 1

oder 2)

Uumlbelkeit hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Stomatitis hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Haumlufig Dehydratation als Folge von

Durchfall Uumlbelkeit Erbrechen

oder Appetitlosigkeit

Mundtrockenheit hauptsaumlchlich

leicht (CTC-Grad 1)

Gelegentlich Pankreatitis gastrointestinale Perforation

Leber- und Gallenerkrankungen Sehr haumlufig Erhoumlhungen der

Alaninaminotransferase

hauptsaumlchlich leicht bis

mittelschwer Haumlufig Erhoumlhungen der

Aspartataminotransferase

hauptsaumlchlich leicht bis

mittelschwer Erhoumlhungen des

Gesamtbilirubins hauptsaumlchlich

leicht bis mittelschwer

Gelegentlich Hepatitis

Tabellenanhang

60

Erkrankungen der Haut und des Unterhautzellgewebes

Sehr haumlufig Hautreaktionen hauptsaumlchlich

leicht bis mittelschwer (CTC-Grad 1 oder 2) pustuloumlser Ausschlag manchmal juckend mit trockener Haut einschlieszliglich Hautfissuren erythematoumls

Haumlufig Nagelstoumlrungen Alopezie

Gelegentlich Allergische Reaktionen unter

anderem Angiooumldem und

Urtikaria Selten Bulloumlse Reaktionen

einschlieszliglich toxisch epidermaler Nekrolyse Stevens-Johnson-Syndrom und Erythema multiforme Kutane Vaskulitis

Erkrankungen der Nieren und Harnwege Haumlufig Asymptomatische Erhoumlhung der Kreatininwerte im Blut Proteinurie Zystitis

Selten Haumlmorrhagische Zystitis Allgemeine Erkrankungen und Beschwerden am Verabreichungsort

Sehr haumlufig Asthenie hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Haumlufig Pyrexie Die Haumlufigkeit von UAWs die mit abnormalen Aumlnderungen eines Laborwerts

zusammenhaumlngen wurde auf Basis der Patienten ermittelt bei denen sich der

entsprechende Laborwert mindestens um 2 oder mehr CTC-Grade (bezogen auf den

basalen Laborwert) geaumlndert hat

Dieses Ereignis kann zusammen mit anderen Formen von

Dehydratisierungserscheinungen auftreten (hauptsaumlchlich Hautreaktionen) die bei

IRESSA beobachtet wurden

Die Gesamthaumlufigkeit der unerwuumlnschten Ereignisse mit allergischen Reaktionen

betrug nach der zusammengefassten Analyse der ISEL- INTEREST- und

IPASS-Studien 15 (36 Patienten) Vierzehn der 36 Patienten wurden aus der

gemeldeten Haumlufigkeit ausgeschlossen da es in den Meldungen Hinweise auf

eine nicht-allergische Aumltiologie gab oder darauf dass die allergische Reaktion

die Folge einer Therapie mit einem anderen Arzneimittel war

Dies schlieszligt einzelne Berichte von Leberversagen ein das in einigen Faumlllen

toumldlich verlief

Abkuumlrzungsverzeichnis

61

8 Abkuumlrzungsverzeichnis

microl Mikroliter

Abb Abbildung

ABC avidin-biotin-complex

AKT aktivierte Protein Kinase B

ATP Adenosintriphosphat

BCLC Bacelona Liver Cancer Clinic

BrdU Bromodesoxyuridin

bzw beziehungsweise

CCF clear cell foci

CIS China integrated score

cm Zentimeter

d der

DAB 33-Diaminobenzidin

dh das heiszligt

DNA Desoxyribonucleic acid

EGF Epidermal Growth Factor

EGF-R EGF-Rezeptor

Fa Firma

FAH foci of altered hepatocytes

g Gramm

GSF glycogen storing foci

h Stunde

HCA Hepatozellulaumlres Adenom

HCC Hepatozellulaumlres Karzinom

HE Haumlmatoxylin- Eosin- Faumlrbung

HG Hauptgruppe

HPLC high performance liquid chromatographie

IGF-1R Insulin-Like Growth Factor Receptor 1

GLUT Glukosetransporter

JAK Januskinase

kg Kilogramm

Abkuumlrzungsverzeichnis

62

KG Kontrollgruppe

MAPK mitogen activated protein kinase

mg Milligramm

ml Milliliter

mm Millimeter

mTOR mechanistic Target of Rapamycin

MW Mittelwert

NaCl Natriumchlorid

NaHCO3 Natriumhydrogencarbonat

NNM N- Nitrosomorpholin

ns nicht signifikant

PAS Periodic acid-Schiff reaction

PDGF-R-β Platet Derived Growth Factor-Rezeptor-β

PEI Perkutane Ethanol- Instillation

PI3K Phosphoinositide 3- Kinase

PST Performance- Status

RAF-Kinase Ras-activated factor-Kinase

Ras Rat sarcoma

RFA Radiofrequenzablation

RNA Ribunuclied acid

SEM Standard error of the mean

STAT Signal Transducers and Activators of Transcription

TACE transarterielle Chemoembolisation

TGF-α Transforming Growth Factor alpha

TRIS Tris(hydroxymethyl)-aminomethan

ua unter anderem

UAW Unerwuumlnschte Arzneimittelwirkung

VEGF-R Vascular Endothelial Growth factor-Rezeptor

vgl vergleiche

zB zum Beispiel

Danksagung

63

9 Danksagung

Besonderer Dank gilt Herrn Professor Dr med F Dombrowski fuumlr die Uumlberlassung

des Themas und die Moumlglichkeit diese Arbeit an seinem Institut durchzufuumlhren Mit

seiner Unterstuumltzung war es moumlglich ein Gerhard- Domagk- Stipendium der Ernst-

Moritz- Arndt- Universitaumlt zu erhalten An dieser Stelle moumlchte ich mich auch

rechtherzlich bei der Stipendienvergabekommission bedanken Meinen Doktoranden-

Kollegen moumlchte ich fuumlr die Bereitschaft danken jederzeit bei der Versorgung der

Ratten und Mithilfe bei den experimentellen Versuchen zur Verfuumlgung zu stehen Der

Tierpflegerin Frau Zimak sowie den medizinisch-technischen Assistenten des Instituts

danke ich fuumlr die Versorgung der Tiere und die Anfertigung der histologischen und

immunhistochemischen Schnitte Nicht zuletzt danke ich Frau Dr F Steinmuumlller und

Frau Dr S Ribback fuumlr die Betreuung und kritische Auseinandersetzung mit meiner

Doktorarbeit

Page 36: Die Inhibition von TGF-a bei der Hepatokarzinogenese nach ... · RFA und transarterielle (Chemo-)Embolisation= TAE/ TACE) zur Verfügung. Da die Diagnose jedoch häufig erst in einem

Ergebnisse

36

35 Abbildungen

Abb 9 Immunhistochemische Darstellung von Insulin in den transplantierten

Pankreasinseln

Vitale angewachsene Pankreasinseln in einem Pfortaderast eines Portaltraktes nach intraportaler

Transplantation und umgebene klarzellige Veraumlnderungen der Hepatozyten im Abstromgebiet Mit dem

Antikoumlrper gegen Insulin lassen sich szlig-Zellen der transplantierten Inseln nachweisen deren Zytoplasma

spezifisch angefaumlrbt wird (Laumlnge der unteren Bildkante A761 microm B 435microm)

A

B

Ergebnisse

37

Abb 10 Glykogenspeicherherd (6 Mon nach Transplantation) in der PAS-

Reaktion

Leberherd 6 Monate nach Transplantation mit typischen Lebergewebsveraumlnderungen (in der unteren

Abbildung vergroumlszligert) Praumlneoplastische hepatozellulaumlre Laumlsionen sogenannte foci of altered

hepatocytes (FAH) mit vermehrter Glykogenspeicherung im Vergleich zum umgebenen Lebergewebe

dargestellt in der PAS- Reaktion (Laumlnge der unteren Bildkante A1740microm B 870microm)

B

A

Ergebnisse

38

Abb 11 Glykogenspeicherherde in der PAS-Reaktion

Man erkennt in der PAS-Reaktion eine kraumlftige Violettfaumlrbung der Herde gegenuumlber dem Normalgewebe

Die Transplantation von Pankreasinseln fuumlhrte bei den diabetischen Tieren zu glykogenspeichernden

Herden im Abstromgebiet der Transplantate und auch bei Ratten die Gefitinib erhielten Die

Abbildungen zeigen die Herde in verschiedenen Vergroumlszligerungen der Hauptgruppe 5 (6 Monate 3

Monate Gefitinib) (Laumlnge der unteren Bildkante A E870microm B F 435microm CD 217microm)

B A

F E

C D

Ergebnisse

39

Abbildung 13 Immunhistochemische Darstellung von TGF-α

Beispiel der immunhistochemischen Darstellung von TGF-α in einem hellzelligen Leberherd (6 Monate

nach Transplantation ohne Gefitinibgabe) Man sieht eine maumlszligige Braunfaumlrbung des Zytoplasmas und

der Zellmembran der Hepatozyten der Leberherde im Vergleich zum umgebenden Normalgewebe

entsprechend einer Uumlberexpression von TGFα innerhalb des Leberherdes

(Laumlnge der unteren Bildkante A1740microm B 870microm)

B

A

Ergebnisse

40

Abbildung 14 Immunhistochemische Darstellung von EGF-R

Beispiel einer immunhistochemischen Darstellung des EGF-R in einem hellzelligen Leberherd(6 Monate

nach Transplantation ohne Gefitinibgabe) Im Vergleich zum Normalgewebe findet man eine etwas

kraumlftigere membranstaumlndige Braunfaumlrbung der Hepatozyten im Herdgewebe entsprechend einer leichten

Uumlberexpression des EGFR in den Leberherden (Laumlnge der unteren Bildkante A1740microm B 870microm)

A

B

Ergebnisse

41

Abbildung 15 Immunhistochemische Darstellung BrdU-markierter Hepatozyten

Dunkelbraun gefaumlrbte Zellkerne markieren Hepatozyten die sich im Proliferationszyklus befinden Das

umliegende Normalgewebe zeigt im Vergleich zum Herdgewebe eine deutlich geringere

Proliferationsaktivitaumlt BrdU wurde mittels einer osmotischen Minipumpe uumlber 7 Tage kontinuierlich

verabreicht (6 Monate nach Transplantation ohne Gefitinibgabe)

(Laumlnge der unteren Bildkante 870microm)

A

Diskussion

42

4 Diskussion

41 Die Transplantate und deren Effekte auf das benachbarte Leberparenchym

Voraussetzung fuumlr das Experiment waren vitale Pankreasinseltransplantate in den

kleinen Pfortaderaumlsten der Leber welche zu allen Toumltungszeitpunkten in den

Hauptgruppen nachgewiesen werden konnten (siehe Abb 3) Zahlreiche Herde

veraumlnderter Hepatozyten haben sich im Abstromgebiet der Transplantate ausgebildet

Mit Hilfe der PAS-Reaktion konnte die Glykogenspeicherung der vergroumlszligerten

Hepatozyten innerhalb des Leberazinus deutlich gemacht werden Diese klarzelligen

Herde (clear cell foci CCF) werden bei der Ratte zu den Praumlneoplasien gezaumlhlt [50]

Ursaumlchlich fuumlr die Glykogenose ist eine reduzierte Glykogenolyseaktivitaumlt der

Hepatozyten und eine gesteigerte Glykogensynthese (verminderte Aktivitaumlt des

glykogenolytischen Enzyms Glukose- 6- Phosphatase) Insulin-vermittelte Signalwege

wie AKT mTOR und Ras Raf1 sowie Enzyme der Glykolyse der de-novo-

Fettsaumluresynthese der β- Oxidation und der Cholesterinbiosynthese sind in den CCF

hochreguliert verglichen mit dem Normalgewebe Ebenfalls findet sich eine erhoumlhte

Proliferationsaktivitaumlt [9] und eine gleichzeitige Uumlberexpression von EGF-R und TGF-α

in praumlneoplastischen Herden wie es auch in diesem Experiment bei den unbehandelten

Tieren nachweisbar ist

42 Blutglukose und Gewichtsentwicklung der Tiere

In allen Hauptgruppen konnte nach der Transplantation eine Gewichtsreduktion

nachgewiesen werden Diese beruht meist auf einer voruumlbergehenden Einstellung der

Nahrungsaufnahme sowie dem auch beim Menschen bekannten

Postaggressionsstoffwechsel nach Operationen [53]

Die Entwicklung von Blutglukose und Gewicht der Haupt- und Kontrollgruppen

entsprach in der Gesamtheit unseren Erwartungen In den Hauptgruppen konnten wir

dauerhaft hohe Blutzuckerwerte und groumlszligtenteils konstante Gewichtsverlaumlufe

verzeichnen Die Kontrolltiere waren zu jeder Zeit normoglykaumlmisch und nahmen

kontinuierlich an Gewicht zu Ein Einfluss des Medikamentes Gefitinib bezogen auf

die Blutglukose- und Gewichtsdaten konnte bei den transplantierten Versuchstieren

Diskussion

43

nicht festgestellt werden Hier zeigte sich im Vergleich der einzelnen Hauptgruppen

untereinander kein signifikanter Unterschied Die geringe Gewichtszunahme ist wie

auch schon in einigen Vorarbeiten beschrieben den Nebenwirkungen des Diabetes

zuzuschreiben [13] Zudem kam es bei den diabetischen Tieren zu Katarakten

Polydipsie Polyurie und Diarrhoen

Ein Einfluss des Gefitinibs auf die Gewichtsentwicklung der nicht-transplantieren Tiere

konnte jedoch ermittelt werden Es zeigten sich signifikante Unterschiede zwischen den

behandelten (Kontrollgruppe 4 6 Monate 2 Wochen Gefitinib) und den nicht-

behandelten Tieren (Kontrollgruppe 3 6 Monate) Gefitinib fuumlhrte dazu dass die Tiere

anfangs weniger zunahmen dann nach 3 Wochen aber kontinuierlich an Gewicht

zunahmen moumlglicherweise laumlsst sich dies durch Gewoumlhnungseffekte erklaumlren

Die Kontrollgruppe 5 welche sechs Monate lebte und drei Monate vor

Toumltungszeitpunkt Gefitinib erhielt zeigte jedoch im Vergleich zu der unbehandelten

Kontrollgruppe 3 (6 Monate) keinen signifikanten Gewichtsunterschied Dies kann die

Folge einer Toleranzentwicklung gegenuumlber der Applikation sein oder dass mit

zunehmender Dauer der Verabreichung des Medikamentes die Nebenwirkungen von

den Tieren besser toleriert werden konnten Zu den bekannten Nebenwirkungen von

Gefitinib gehoumlren Diarrhoen Augenentzuumlndungen und Hautausschlaumlge (vergleiche

Tab 6-5) [54] Ein Einfluss des Medikamentes auf den Blutglukosespiegel der

Kontrolltiere konnte nicht festgestellt werden

43 Proliferationsindex

Ziel dieser Arbeit war die Inhibition von EGF-R ein Transmembranrezeptor der eine

wichtige Rolle in der Hepatokarzinogenese spielt [28 29] Dieser

Wachstumsfaktorrezeptor wird auch auf der Zelloberflaumlche hepatozellulaumlrer Karzinome

vermehrt exprimiert [46 47]

Nun konnte in meinen Experimenten durch die Blockade der intrazellulaumlren

Tyrosinkinase mittels Gefitinib eine Reduktion der Proliferationsrate der

praumlneoplastischen Leberherde erzielt werden sodass eine Beeinflussung der Initiation

der Hepatokarzinogenese anzunehmen ist Gefitinib hemmt die Proliferation dieser

Glykogenspeicherherde im Kurzzeitversuch uumlber 2 Wochen bei den 3 Wochen- und 6-

Monatstieren mit einer Dosis von 20mgkgKG

Diskussion

44

Im Gegensatz dazu kam es zu keiner Beeinflussung der Proliferation bei den

Mittellangzeitversuchen von 6 Monaten uumlber eine laumlngere Applikationsdauer (3

Monate) mit einer reduzierten Dosis (10mgkgKG) Somit bleibt anscheinend die

Karzinogenese bereits laumlnger bestehender womoumlglich schon promovierter Herde durch

eine EGF-R-Blockade unbeeinflusst Dies liegt moumlglicherweise an dem Startpunkt der

Behandlung da die Therapie mit Gefitinib erst nach 3 Monaten begonnen wurde und

der Einfluss auf die sehr fruumlhe Hepatokarzinogenese somit verringert ist

Auch andere Modelle wie die intrahepatische Ovar- und

Schilddruumlsenfollikeltransplantation sowie chemische Hepatokarzinogenesemodelle (N-

Nitrosomorpholin) zeigten aumlhnliche Ergebnisse sowohl in Kurz- (3 Wochen - 6 Monate)

als auch in den Langzeitexperimenten (12-24 Monate) im Hinblick auf die Proliferation

Nach 2-woumlchiger Hochdosis-Gefitinibgabe lieszligen sich verminderte

Proliferationsaktivitaumlten in den praumlneoplastischen Leberherden nachweisen Im

Ovartransplantationsmodell Modellen entstanden sogar weiterhin hepatozellulaumlre

Adenome und Karzinome sodass anzunehmen ist dass Gefitinib kaum einen Einfluss

auf die Promotion und Progression in der hormonellen Hepatokarzinogenese hat Weder

die Anzahl noch das Auftreten der Tumoren wurde durch die Gefitinibdauergabe

(10mg) beeinflusst [55] Im N-Nitrosomorpholinmodell hingegen konnte das Auftreten

von hepatozellulaumlren Adenomen und Karzinomen durch die Gefitinibgabe reduziert

werden sodass im chemischen Hepatokarzinogenesemodell die Aktivierung des EGF-R

womoumlglich eine groumlszligere Rolle spielt als im hormonellen [56]

Eine moumlgliche Erklaumlrung kann die Resistenzentwicklung gegenuumlber

Tyrosinkinaseinhibitoren sein welche sowohl in vitro als auch klinisch bei der

Behandlung mit diesen Medikamenten beobachtet wird [49 50] Auszligerdem ist es

moumlglich dass die verabreichte Dosis von 10mgkgKG Gefitinib nicht zu einer

vollstaumlndigen Blockade der Tyrosinkinase gefuumlhrt hat Womoumlglich kam es uumlber

alternative Wege wie beispielsweise der Aktivierung des IGF-1R (insulin-like-growth-

factor-receptor 1) zu einer Aufrechterhaltung des MAPK-Pfades und damit zum

Uumlberleben und Wachstum der Praumlneoplasien [50 51] Zellkulturexperimente konnten

diese Resistenzentwicklung und eine Transaktivierung des EGF-R belegen [50]

Diese Hypothese wird auch durch eine klinische Studie aus dem Jahr 2006 untermauert

[57] Hier wurde die Wirksamkeit von Gefitinib bei fortgeschrittenem inoperablen

HCCacutes an 31 Patienten untersucht Das Ergebnis war jedoch mit einem Ansprechen von

nur ca 3 ernuumlchternd sodass die Studie nicht fortgefuumlhrt wurde Allerdings findet

Diskussion

45

Gefitinib (IressaTM) neben Erlotinib (TarcevaTM) ua im Rahmen klinischer Studien

in der Therapie des Bronchialkarzinoms Anwendung

Zusammenfassung

46

5 Zusammenfassung

Die therapeutischen Moumlglichkeiten sind fuumlr das hepatozellulaumlre Karzinom bis heute sehr

begrenzt Tierexperimentelle Hepatokarzinogenesemodelle dienen dem besseren

Verstaumlndnis diverser pathophysiologischer metabolischer und molekulaer Prozesse

und zeigen neue gezielte antitumorigene Therapieansaumltze auf

Ein langjaumlhrig etabliertes Modell ist die hormoninduzierte Hepatokarzinogenese durch

Pankreasinseltransplantation Auch andere Modelle wie die intrahepatische Ovar- und

Schilddruumlsenfollikeltransplantation sowie chemische Hepatokarzinogenesemodelle (N-

Nitrosomorpholin) haben sich etabliert und wurden in parallelen Experimenten zu

meinem durchgefuumlhrt In allen Modellen entstanden Praumlneoplasien bzw

hyperproliferative Leberherde in der nichtzirrhotischen Rattenleber welche sich (auszliger

nach Schilddruumlsenfollikeltransplantation) zu hepatozellulaumlren Adenomen und spaumlter

auch Karzinomen weiterentwickelten

In dieser Studie wurden die Versuchstiere (Ratten) in 5 Haupt- und 5 Kontrollgruppen

unterteilt wobei die kuumlrzeste Beobachtungszeit bei 3 Wochen und die laumlngste bei 6

Monaten lag Die Dauer der Gefitinibapplikation wurde ebenfalls unterteilt in 2 Wochen

und 3 Monate Messparameter in diesem Experiment stellten Blutzucker Gewicht und

die Proliferationsaktivitaumlt der Herde dar Das Lebergewebe wurde histologisch

morphometrisch und immunhistochemisch untersucht

In der vorliegenden Arbeit wurde versucht die insulininduzierte Hepatokarzinogenese

mittels Gefitinib zu hemmen Dieses blockiert spezifisch die Tyrosinkinase des EGF-R

sodass es zu einer Unterbrechung der Signalkaskade kommt

In meiner Arbeit fand sich im Kurzzeitversuch eine deutlich geringere

Proliferationsaktivitaumlt innerhalb der Glykogenspeicherherde behandelter Tiere im

Vergleich zu nicht behandelten Tieren

Dies untermauert die Annahme dass TGF-α und der EGF-R eine wichtige Rolle in der

Entstehung praumlneoplastischer Herde und in der Hepatokarzinogenese spielen

In diesem Experiment konnte somit gezeigt werden dass Gefitinib einen Einfluss auf

die Initiation der Tumorgenese im Inseltransplantationsmodell der Ratten hat

Die Langzeitexperimente zeigten jedoch dass es zu keiner Beeinflussung der Promotion

und Progression der Hepatokarzinogenese kam Anzunehmen ist dass die EGF-R-

Zusammenfassung

47

Aktivierung nur einen Teil der aktivierten Signalkaskaden in der hormonell induzierten

Karzinogenese der Leber ausmacht

Literaturverzeichnis

48

6 Literaturverzeichnis

[1] Jemal A Bray F Center MM Ferlay J Ward E Forman D Global

Cancer Statistics CA- Cancer J Clin 2011 6169ndash90

[2] Gomaa AI Khan SA Toledano M B Waked I Taylor- Robinson S D

Hepatocellular carcinoma epidemiology risk factors and pathogenesis World J

Gastroenterol 2008 14 4300-4308

[3] Marrero J Kudo M Bronowicki J-P The Challenge of Prognosis and

Staging for Hepatocellular Carcinoma Oncologist 2010 15 23-33

[4] Llovet JM Bru C Bruix J Prognosis of hepatocellular carcinoma the

BCLC staging classification Semin Liver Dis 1999 19 329ndash38

[5] Llovet JM Ricci S Mazzaferro V Hilgard P Gane E Blanc JF de

oliveira AC Santoro A Raoul JL Forner A Schwartz M Porta C

Zeuzem S Bolondi L Greten TF Galle PR Seitz JF Borbath I

Haumlussinger D Giannaris T Shan M Moscovici M Voliotis D Bruix J

Sorafenib in advanced hepatocellular carcinoma N Engl J Med 2008 359 378-

90

[6] Wilhelm S Adnane L Newell P Villanueva A Llovet JM Lynch M

Preclinical overview of sorafenib a multikinase inhibitor that targets both Raf

and VEGF and PDGF receptor tyrosine kinase signaling Mol Cancer Ther 2008

73129-3140

[7] Bannasch P Preneoplastic lesions as end points in carcinogenicity testing II

Preneoplasia in various non- hepatic tissues Carcinogenesis 1986 7 849-852

[8] Aleem E Nehrbass D Klimek F Mayer D Bannasch P Upregulation

of the insulin receptor and type I insulin-like growth factor receptor are early

events in hepatocarcinogenesis Toxicol Pathol 2011 39524-43

Literaturverzeichnis

49

[9] Dombrowski F Mathieu C Evert M Hepatocellular Neoplasms Induced by

Low-NumberPancreatic Islet Transplants in Autoimmune Diabetic BBPfd Rats

Cancer Res 2006 1833-1843

[10] Ribback S Calvisi DF Cigliano A Sailer V Peters M Rausch J

Heidecke CD Birth M Dombrowski F Molecular and metabolic changes in

human liver clear cell foci resemble the alterations occurring in rat

hepatocarcinogenesis J Hepatol 2013 581147-56

[11] Morath C Schwenger J Schmidt J Zeier M Kombinierte Niere- Pankreas-

Transplantation Nephrologe 2007 2356ndash363

[12] Griffith RC Scharp D Hartmann B Ballinger W Lacy P A Morphologic

Study of Intrahepatic Portal-vein Islets Isografts Diabetes 1977 26 201-14

[13] Dombrowski F Lehringer-Polzin M Pfeifer U Hyperproliferative Liver

Acini after Intraportal Islet Transplantation in Streptozotocin-Induced Diabetic

Rats Laboratory Invest 1994 71 688-699

[14] Dombrowski F Bannasch P Pfeifer U Hepatocellular Neoplasms Induced

by Low- Number Pancreatic Islet Transplants in Streptozotocin Diabetic Rats

Am J Pathol 1997 150 1071-1087

[15] Dombrowski F Klingmuumlller D Pfeifer U Insulinomas Derived from

Hyperplastic Intra-Hepatic Islet Transplants Am J Pathol 1998 152 1025-

1038

[16] Dombrowski F Peifer U Hyperprolferative State of Liver Acini and

Pancreatic Islets after Intraportal Transplantation of Small Mass of Islets of

Langerhans in Streptozotocin induced Diabetic Rats Exp Clin Endocrinol 1995

103 112-117

Literaturverzeichnis

50

[17] De Paepe M Keymeulen B Pipeleers D Kloumlppel G Proliferation and

Hypertrophy of Liver Cells Surrounding Islet Grafts in Diabetic Recipient Rats

Hepatology 1995 21 1114-1153

[18] Dombrowski F Filsinger E Bannasch P Pfeifer U Altered Liver Acini

Induced in Diabetic Rats by Portal Vein Islet Isografts Resemble

Preneoplstic Hepatic Foci in Their Enzymic Pattern Am J Pathol 1996 148

1249-56

[19] Dragan Y P Sargent L Xu Y-D Xu Y-H H C Pitot HC The

Initiation-Promotion-Progression Model of Rat Hepatocarcinogenesis Exp Biol

Med (Maywood) 1993 20216-24

[20] Buumlrger C Inhibition der Signaltransduktion des epidermalen

Wachstumsfaktorrezeptors (EGF-Rezeptor) durch Peptid-Aptamere unv Diss

Universitaumlt Frankfurt aM 2002

[21 ] Fausto N Liver regeneration J Hepatol 2000 3219-31

[22] Michalopoulos GK DeFrances MC Liver regeneration Science 1997

27660-66

[23] Morimitsu Y Hsia CC Kojiro M Tabor E Nodules of less-differentiated

tumor within or adjacent to hepatocellular carcinoma relative expression of

transforming growth factor-alpha and its receptor in the different areas of tumor

Hum Pathol 1995 261126-1132

[24] Nalesnik MA Lee RG Carr BI Transforming growth factor alpha (TGFalpha)

in hepatocellular carcinomas and adjacent hepatic parenchyma Hum Pathol

1998 29228-234

[25] Harada K Shiota G Kawasaki H Transforming growth factor-alpha and

epidermal growth factor receptor in chronic liver disease and hepatocellular

carcinoma Liver 1999 19318-325

Literaturverzeichnis

51

[26] Chung YH Kim JA Song BC Lee GC Koh MS Lee YS et al

Expression of transforming growth factor-alpha mRNA in livers of patients with

chronic viral hepatitis and hepatocellular carcinoma Cancer 2000 89977-982

[27] Bekaii-Saab T Williams N Plass C Calero M Eng C A novel mutation

in the tyrosine kinase domain of ErB2 in hepatocellular carcinoma BMC

Cancer 2006 278-282

[28] Lee G Merlino G Fausto N Development of liver tumors in transforming

growth factor alpha transgenic mice Cancer Res 1992 19 5162-1570

[29] Hufnagl K Parzefall W Marian B Kaumlfer M Bukowska K Schulte-

Hermann R Grasl-Kraupp B Role of transforming growth factor alspha and

prostaglandines in preferential growth of preneopastic rat hepatocytes

Carcinogenesis 2001 8 1247-1256

[30] Carpenter G Cohen S Epidermal growth factor Annu Rev Biochem 1979

193-216

[31] Hanahan D Weinberg R The hallmarks of cancer Cell 2000 100 57-

70

[32] Fedi S Tola E Moeumlnne-Loccoz Y Dowling DN Smith LM Ogara F

Evidence for signalling between the phytopathogenic fungus Pythium ultimum

and Pseudomonas fluorescens F113 P ultimum represses the expression of

genes in P fluorescens F113 resulting in altered ecological fitness Appl

Environ Microbiol 1997 63 4261-4266

[33] Slamon D Clark G Wong S Levin W Ullrich A McGuire W Science

1987 235 177-182

[34] Khalil M Grandis J Shin D Expert Review of Anticancer Therapy 2003 3

367-380

Literaturverzeichnis

52

[ 35] Krejsa C Rogge M Sadee W Protein therapeutics new applications for

pharmacogenetics Nature Reviews Drug Discovery 2006 5 507-521

[36] Barker A Gibson K Grundy W Godfrey A Barlow J Healy M

Woodburn J Ashton S Curry B Scarlett L Henthorn L Richards L

Studies leading to the identification of ZD1839 (IRESSA) an orally active

selective epidermal growth factor receptor tyrosine kinase inhibitor targeted to

the treatment of cancer Bioorg Med Chem Lett 2001 14 1911-1914

[37] Shchemelinin I Sefc L Necas E Protein kinase inhibitors Folia Biol

(Praha) 2006 4 137-148

[38] Wakeling A Guy S Woodburn J Ashton S Curry B Barker A Gibson

K ZD1839 (IRESSA) an orally active inhibitor of epidermal growth factor

signalling with potential for cancer therapy Cancer Res 2002 20 5749-5754

[39] Blackhall F Ranson M Thatcher N Where next for gefitinib in patients with

lung cancer Lancet Oncol 2006 6 499-507

[40] Birnbaum A Ready N Gefitinib therapy for non-small cell lung cancer

Curr Treat Options Oncol 2005 675-81

[41] Schiffer E Housset C Cacheux W Wendum D Desbois-Mouthon C

Rey C Clergue F Poupon R Barbu V Rosmorduc O Gefitinib an EGFR

inhibitor prevents hepatocellular carcinoma development in the rat liver with

cirrhosis Hepatology 2005 41307-14

[42] Brehmer D Greff Z Godl K Blencke S Kurtenbach A Weber M

Muumlller S Klebl B Cotten M Keacuteri G Wissing J Daub H Cellular

Targets of Gefitinib Cancer Res 2005 65 379

[43] Klotz L Hacker HJ Klingmuumlller D Bannasch P Pfeifer U Dombrowski

F Hepatocellular alterations after intraportal transplantation of ovarian tissue in

ovariectomized rats Am J Pathol 2000 1561613-26

Literaturverzeichnis

53

[44] Dombrowski F Klotz L Hacker HJ Li Y Klingmuumlller D Brix K

Herzog V Bannasch P Hyperproliferative hepatocellular alterations after

intraportal transplantation of thyroid follicles Am J Pathol 2000 15699-113

[45] Weibel E Staubli W Gnagi H Hess F Correlated morphometric and

biochemical studies on the liver cell I Morphometric model stereologic

methods and normal morphometric data for rat liver J Cell Biol1969 4268ndash

91

[46] Strumberg D Clark J Awada A Moore M Richly H Hindlisz A Hirte

H Eder J Lenz H Schwartz B Safety pharmacokinetics and preliminary

antitumor activity of sorafenib a review of four phase I trials in patients with

advanced refractory solid tumors Oncologist 2007 4 426-437

[47] Mendelsohn J Baselga J The EGF receptor family as targets for cancer

therapy Oncogene 2000 56 6550-6565

[48] Li B Chang C Yuan M McKenna W Shu H Resistance to small

molecule inhibitors of epidermal growth factor receptor in malignant gliomas

Cancer Res 2003 21 7443ndash7450

[49] Kosaka T Yatabe Y Endoh H Yoshida K Hida T Tsuboi M Tada H

Kuwano H Mitsudomi T Analysis of epidermal growth factor receptor gene

mutation in patients with non-small cell lung cancer and acquired resistance to

gefitinib Clin Cancer Res 2006 19 5764ndash5769

[50] Huether A Hopfner M Sutter A Baradari V Schuppan D Scheruumlbl

H Signaling pathways involved in the inhibition of epidermal growth factor

receptor by erlotinib in hepatocellular cancer World J Gastroenterol 2006

32 5160ndash5167

[51] Giglia J Antonia S Berk L Bruno S Dessureault S Finkelstein

S Systemic therapy for advanced hepatocellular carcinoma past present and

future Cancer Control 2010 1 120ndash129

Literaturverzeichnis

54

[52] Bannasch P Pathogenesis of hepatocellular carcinoma sequential cellular

molecular and metabolic changes Prog Liver Dis 1996 14161ndash97

[53] Beisbarth H Fekl W Pathophysiology of post-aggression metabolism

Zentralbl Chir 1989 1141045-58

[54] Packungsbeilage Iressa (Hersteller AstraZeneca UK Limited Macclesfield

Cheshire SK10 2NA Vereinigtes Koumlnigreich)

[55] Ribback S Sailer V Boumlhning E Guumlnther J Merz J Steinmuumlller F

Evert M Calvisi DC Der Tyrosinkinasehemmer Gefitinib reduziert die

Tumorentstehung im chemischen jedoch in hormonell induzierten

Hepatokarzinogenese-Modellen Z Gastroenterol 2013 5130 (abstract)

[56] Dombowski F Sailer V Inhibition des Epidermal Growth Factor

Rezeptors in chemisch induzierten praumlneoplastischen Leberherden und

hepatozellulaumlren Karzinomen der Ratte 2010

[57] OrsquoDwyer P J Giantonio BJ Levy DE Kauh JS Fitzgerald B Benson

AB Gefitinib in advanced unresectable hepatocellular carcinoma Results from

the Eastern Cooperative Oncology Grouprsquos Study E1203 Journal of Clinical

2006 414

Tabellenanhang

55

7 Tabellenanhang

Tab 7-1 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Hauptgruppen 1-5

HG1 HG2 HG3 HG4 HG5

Tier 1 234 212 70 304 315

Tier 2 216 282 317 249 324

Tier 3 142 221 184 332 226

Tier 4 306 245 304 287 323

Tier 5 302 205 288 293 273

Tier 6 167 210 306 278 193

Tier 7 291 185 332 271 198

Tier 8 189 215 245 249 201

Tier 9 314 65 234 260

Tier 10 199 268 232

Tier 11 252 291 270

Tier 12 229 169

Tier 13 246

MW 23088 23075 23456 26700 25591

SEM 0795 1070 3487 1108 1505

Test nsa ns

b nsc ns

d

Test lt0001e lt0001

f 0001g lt0001

h lt0001i

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabellenanhang

56

Tab 7-2 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Kontrollgruppen

1-5

KG1 KG2 KG3 KG4 KG5

Tier 1 51 51 47 47 47

Tier 2 47 48 44 48 43

Tier 3 53 48 42 43 43

Tier 4 48 51 61 74 47

Tier 5 57 87 47 44 41

Tier 6 54 47 50 46 40

Tier 7 51 68 51 45 47

Tier 8 52 92 56 49 46

Tier 9 63 63 51 44 47

Tier 10 77 77 48 43 48

Tier 11 50

MW 5530 6320 4973 4830 4490

SEM 0281 0541 0160 0293 0091

Test nsa ns

b nsc 0019

d

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Tabellenanhang

57

Tab 7-3 Gewichtsentwicklung der Hauptgruppen 1-5

HG1 HG2 HG3 HG4 HG5

Tier 1 0938 1045 0841 0942 1057

Tier 2 1092 0938 0870 0894 0950

Tier 3 1075 1070 1435 1077 0967

Tier 4 1089 1039 0696 0960 1004

Tier 5 0988 0984 0693 0763 0958

Tier 6 1187 0949 1004 1041 1033

Tier 7 1044 0988 1220 0874 1306

Tier 8 1039 0964 0984 0949 1016

Tier 9 1038 1221 0957 1209

Tier 10 1063 1039 0935 0946

Tier 11 1020 1934 1192 1030

Tier 12 1007 1266 0770

Tier 13 1063 0618

Tier 14 0935

MW 1056 1009 1081 0984 0983

SEM 0009 0004 0033 0010 0012

Test nsa ns

b nsc ns

d

lt0001e 0001

f lt0001g lt0001

h lt0001i

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabellenanhang

58

Tab 7-4 Gewichtsentwicklung der Kontrollgruppen 1-5

KG1 KG2 KG3 KG4 KG5

Tier 1 1308 1311 2255 1836 1717

Tier 2 1397 1269 1408 1872 1672

Tier 3 1332 1318 1471 1134 1598

Tier 4 1285 1225 1642 1206 1621

Tier 5 1331 1189 1828 1512 1896

Tier 6 1341 1203 1946 1339 1746

Tier 7 1361 0981 1788 1326 1589

Tier 8 1290 1105 1806 1411 1856

Tier 9 1109 1090 1560 1380 1389

Tier 10 1128 1094 1526 1432 1406

Tier 11 1537

MW 1288 1179 1706 1445 1649

SEM 0010 0011 0023 0024 0017

Test 0029a 0025

b 0043c ns

d

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Tabellenanhang

59

Tab 6-5Nebenwirkungen von Gefitinib [47]

Nebenwirkungen nach Systemorganklassen und Haumlufigkeit Stoffwechsel- und Ernaumlhrungsstoumlrungen Sehr haumlufig Anorexie leicht oder

mittelschwer (CTC-Grad 1 oder 2)

Augenerkrankungen Haumlufig Konjunktivitis Blepharitis und

trockene Augen hauptsaumlchlich

leicht (CTC-Grad 1) Gelegentlich Hornhauterosion reversibel und

manchmal verbunden mit

anormalem Wimpernwachstum Keratitis (012 )

Gefaumlszligerkrankungen Haumlufig Haumlmorrhagie wie Nasenbluten

und Haumlmaturie Erkrankungen der Atemwege des Brustraums und Mediastinums

Haumlufig Interstitielle Lungenerkrankung (13 ) oft schwer (CTC-Grad 3-4) uumlber Todesfaumllle wurde

berichtet Erkrankungen des Gastrointestinaltrakts Sehr haumlufig Durchfall hauptsaumlchlich leicht

oder mittelschwer (CTC-Grad 1

oder 2)

Erbrechen hauptsaumlchlich leicht

oder mittelschwer (CTC-Grad 1

oder 2)

Uumlbelkeit hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Stomatitis hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Haumlufig Dehydratation als Folge von

Durchfall Uumlbelkeit Erbrechen

oder Appetitlosigkeit

Mundtrockenheit hauptsaumlchlich

leicht (CTC-Grad 1)

Gelegentlich Pankreatitis gastrointestinale Perforation

Leber- und Gallenerkrankungen Sehr haumlufig Erhoumlhungen der

Alaninaminotransferase

hauptsaumlchlich leicht bis

mittelschwer Haumlufig Erhoumlhungen der

Aspartataminotransferase

hauptsaumlchlich leicht bis

mittelschwer Erhoumlhungen des

Gesamtbilirubins hauptsaumlchlich

leicht bis mittelschwer

Gelegentlich Hepatitis

Tabellenanhang

60

Erkrankungen der Haut und des Unterhautzellgewebes

Sehr haumlufig Hautreaktionen hauptsaumlchlich

leicht bis mittelschwer (CTC-Grad 1 oder 2) pustuloumlser Ausschlag manchmal juckend mit trockener Haut einschlieszliglich Hautfissuren erythematoumls

Haumlufig Nagelstoumlrungen Alopezie

Gelegentlich Allergische Reaktionen unter

anderem Angiooumldem und

Urtikaria Selten Bulloumlse Reaktionen

einschlieszliglich toxisch epidermaler Nekrolyse Stevens-Johnson-Syndrom und Erythema multiforme Kutane Vaskulitis

Erkrankungen der Nieren und Harnwege Haumlufig Asymptomatische Erhoumlhung der Kreatininwerte im Blut Proteinurie Zystitis

Selten Haumlmorrhagische Zystitis Allgemeine Erkrankungen und Beschwerden am Verabreichungsort

Sehr haumlufig Asthenie hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Haumlufig Pyrexie Die Haumlufigkeit von UAWs die mit abnormalen Aumlnderungen eines Laborwerts

zusammenhaumlngen wurde auf Basis der Patienten ermittelt bei denen sich der

entsprechende Laborwert mindestens um 2 oder mehr CTC-Grade (bezogen auf den

basalen Laborwert) geaumlndert hat

Dieses Ereignis kann zusammen mit anderen Formen von

Dehydratisierungserscheinungen auftreten (hauptsaumlchlich Hautreaktionen) die bei

IRESSA beobachtet wurden

Die Gesamthaumlufigkeit der unerwuumlnschten Ereignisse mit allergischen Reaktionen

betrug nach der zusammengefassten Analyse der ISEL- INTEREST- und

IPASS-Studien 15 (36 Patienten) Vierzehn der 36 Patienten wurden aus der

gemeldeten Haumlufigkeit ausgeschlossen da es in den Meldungen Hinweise auf

eine nicht-allergische Aumltiologie gab oder darauf dass die allergische Reaktion

die Folge einer Therapie mit einem anderen Arzneimittel war

Dies schlieszligt einzelne Berichte von Leberversagen ein das in einigen Faumlllen

toumldlich verlief

Abkuumlrzungsverzeichnis

61

8 Abkuumlrzungsverzeichnis

microl Mikroliter

Abb Abbildung

ABC avidin-biotin-complex

AKT aktivierte Protein Kinase B

ATP Adenosintriphosphat

BCLC Bacelona Liver Cancer Clinic

BrdU Bromodesoxyuridin

bzw beziehungsweise

CCF clear cell foci

CIS China integrated score

cm Zentimeter

d der

DAB 33-Diaminobenzidin

dh das heiszligt

DNA Desoxyribonucleic acid

EGF Epidermal Growth Factor

EGF-R EGF-Rezeptor

Fa Firma

FAH foci of altered hepatocytes

g Gramm

GSF glycogen storing foci

h Stunde

HCA Hepatozellulaumlres Adenom

HCC Hepatozellulaumlres Karzinom

HE Haumlmatoxylin- Eosin- Faumlrbung

HG Hauptgruppe

HPLC high performance liquid chromatographie

IGF-1R Insulin-Like Growth Factor Receptor 1

GLUT Glukosetransporter

JAK Januskinase

kg Kilogramm

Abkuumlrzungsverzeichnis

62

KG Kontrollgruppe

MAPK mitogen activated protein kinase

mg Milligramm

ml Milliliter

mm Millimeter

mTOR mechanistic Target of Rapamycin

MW Mittelwert

NaCl Natriumchlorid

NaHCO3 Natriumhydrogencarbonat

NNM N- Nitrosomorpholin

ns nicht signifikant

PAS Periodic acid-Schiff reaction

PDGF-R-β Platet Derived Growth Factor-Rezeptor-β

PEI Perkutane Ethanol- Instillation

PI3K Phosphoinositide 3- Kinase

PST Performance- Status

RAF-Kinase Ras-activated factor-Kinase

Ras Rat sarcoma

RFA Radiofrequenzablation

RNA Ribunuclied acid

SEM Standard error of the mean

STAT Signal Transducers and Activators of Transcription

TACE transarterielle Chemoembolisation

TGF-α Transforming Growth Factor alpha

TRIS Tris(hydroxymethyl)-aminomethan

ua unter anderem

UAW Unerwuumlnschte Arzneimittelwirkung

VEGF-R Vascular Endothelial Growth factor-Rezeptor

vgl vergleiche

zB zum Beispiel

Danksagung

63

9 Danksagung

Besonderer Dank gilt Herrn Professor Dr med F Dombrowski fuumlr die Uumlberlassung

des Themas und die Moumlglichkeit diese Arbeit an seinem Institut durchzufuumlhren Mit

seiner Unterstuumltzung war es moumlglich ein Gerhard- Domagk- Stipendium der Ernst-

Moritz- Arndt- Universitaumlt zu erhalten An dieser Stelle moumlchte ich mich auch

rechtherzlich bei der Stipendienvergabekommission bedanken Meinen Doktoranden-

Kollegen moumlchte ich fuumlr die Bereitschaft danken jederzeit bei der Versorgung der

Ratten und Mithilfe bei den experimentellen Versuchen zur Verfuumlgung zu stehen Der

Tierpflegerin Frau Zimak sowie den medizinisch-technischen Assistenten des Instituts

danke ich fuumlr die Versorgung der Tiere und die Anfertigung der histologischen und

immunhistochemischen Schnitte Nicht zuletzt danke ich Frau Dr F Steinmuumlller und

Frau Dr S Ribback fuumlr die Betreuung und kritische Auseinandersetzung mit meiner

Doktorarbeit

Page 37: Die Inhibition von TGF-a bei der Hepatokarzinogenese nach ... · RFA und transarterielle (Chemo-)Embolisation= TAE/ TACE) zur Verfügung. Da die Diagnose jedoch häufig erst in einem

Ergebnisse

37

Abb 10 Glykogenspeicherherd (6 Mon nach Transplantation) in der PAS-

Reaktion

Leberherd 6 Monate nach Transplantation mit typischen Lebergewebsveraumlnderungen (in der unteren

Abbildung vergroumlszligert) Praumlneoplastische hepatozellulaumlre Laumlsionen sogenannte foci of altered

hepatocytes (FAH) mit vermehrter Glykogenspeicherung im Vergleich zum umgebenen Lebergewebe

dargestellt in der PAS- Reaktion (Laumlnge der unteren Bildkante A1740microm B 870microm)

B

A

Ergebnisse

38

Abb 11 Glykogenspeicherherde in der PAS-Reaktion

Man erkennt in der PAS-Reaktion eine kraumlftige Violettfaumlrbung der Herde gegenuumlber dem Normalgewebe

Die Transplantation von Pankreasinseln fuumlhrte bei den diabetischen Tieren zu glykogenspeichernden

Herden im Abstromgebiet der Transplantate und auch bei Ratten die Gefitinib erhielten Die

Abbildungen zeigen die Herde in verschiedenen Vergroumlszligerungen der Hauptgruppe 5 (6 Monate 3

Monate Gefitinib) (Laumlnge der unteren Bildkante A E870microm B F 435microm CD 217microm)

B A

F E

C D

Ergebnisse

39

Abbildung 13 Immunhistochemische Darstellung von TGF-α

Beispiel der immunhistochemischen Darstellung von TGF-α in einem hellzelligen Leberherd (6 Monate

nach Transplantation ohne Gefitinibgabe) Man sieht eine maumlszligige Braunfaumlrbung des Zytoplasmas und

der Zellmembran der Hepatozyten der Leberherde im Vergleich zum umgebenden Normalgewebe

entsprechend einer Uumlberexpression von TGFα innerhalb des Leberherdes

(Laumlnge der unteren Bildkante A1740microm B 870microm)

B

A

Ergebnisse

40

Abbildung 14 Immunhistochemische Darstellung von EGF-R

Beispiel einer immunhistochemischen Darstellung des EGF-R in einem hellzelligen Leberherd(6 Monate

nach Transplantation ohne Gefitinibgabe) Im Vergleich zum Normalgewebe findet man eine etwas

kraumlftigere membranstaumlndige Braunfaumlrbung der Hepatozyten im Herdgewebe entsprechend einer leichten

Uumlberexpression des EGFR in den Leberherden (Laumlnge der unteren Bildkante A1740microm B 870microm)

A

B

Ergebnisse

41

Abbildung 15 Immunhistochemische Darstellung BrdU-markierter Hepatozyten

Dunkelbraun gefaumlrbte Zellkerne markieren Hepatozyten die sich im Proliferationszyklus befinden Das

umliegende Normalgewebe zeigt im Vergleich zum Herdgewebe eine deutlich geringere

Proliferationsaktivitaumlt BrdU wurde mittels einer osmotischen Minipumpe uumlber 7 Tage kontinuierlich

verabreicht (6 Monate nach Transplantation ohne Gefitinibgabe)

(Laumlnge der unteren Bildkante 870microm)

A

Diskussion

42

4 Diskussion

41 Die Transplantate und deren Effekte auf das benachbarte Leberparenchym

Voraussetzung fuumlr das Experiment waren vitale Pankreasinseltransplantate in den

kleinen Pfortaderaumlsten der Leber welche zu allen Toumltungszeitpunkten in den

Hauptgruppen nachgewiesen werden konnten (siehe Abb 3) Zahlreiche Herde

veraumlnderter Hepatozyten haben sich im Abstromgebiet der Transplantate ausgebildet

Mit Hilfe der PAS-Reaktion konnte die Glykogenspeicherung der vergroumlszligerten

Hepatozyten innerhalb des Leberazinus deutlich gemacht werden Diese klarzelligen

Herde (clear cell foci CCF) werden bei der Ratte zu den Praumlneoplasien gezaumlhlt [50]

Ursaumlchlich fuumlr die Glykogenose ist eine reduzierte Glykogenolyseaktivitaumlt der

Hepatozyten und eine gesteigerte Glykogensynthese (verminderte Aktivitaumlt des

glykogenolytischen Enzyms Glukose- 6- Phosphatase) Insulin-vermittelte Signalwege

wie AKT mTOR und Ras Raf1 sowie Enzyme der Glykolyse der de-novo-

Fettsaumluresynthese der β- Oxidation und der Cholesterinbiosynthese sind in den CCF

hochreguliert verglichen mit dem Normalgewebe Ebenfalls findet sich eine erhoumlhte

Proliferationsaktivitaumlt [9] und eine gleichzeitige Uumlberexpression von EGF-R und TGF-α

in praumlneoplastischen Herden wie es auch in diesem Experiment bei den unbehandelten

Tieren nachweisbar ist

42 Blutglukose und Gewichtsentwicklung der Tiere

In allen Hauptgruppen konnte nach der Transplantation eine Gewichtsreduktion

nachgewiesen werden Diese beruht meist auf einer voruumlbergehenden Einstellung der

Nahrungsaufnahme sowie dem auch beim Menschen bekannten

Postaggressionsstoffwechsel nach Operationen [53]

Die Entwicklung von Blutglukose und Gewicht der Haupt- und Kontrollgruppen

entsprach in der Gesamtheit unseren Erwartungen In den Hauptgruppen konnten wir

dauerhaft hohe Blutzuckerwerte und groumlszligtenteils konstante Gewichtsverlaumlufe

verzeichnen Die Kontrolltiere waren zu jeder Zeit normoglykaumlmisch und nahmen

kontinuierlich an Gewicht zu Ein Einfluss des Medikamentes Gefitinib bezogen auf

die Blutglukose- und Gewichtsdaten konnte bei den transplantierten Versuchstieren

Diskussion

43

nicht festgestellt werden Hier zeigte sich im Vergleich der einzelnen Hauptgruppen

untereinander kein signifikanter Unterschied Die geringe Gewichtszunahme ist wie

auch schon in einigen Vorarbeiten beschrieben den Nebenwirkungen des Diabetes

zuzuschreiben [13] Zudem kam es bei den diabetischen Tieren zu Katarakten

Polydipsie Polyurie und Diarrhoen

Ein Einfluss des Gefitinibs auf die Gewichtsentwicklung der nicht-transplantieren Tiere

konnte jedoch ermittelt werden Es zeigten sich signifikante Unterschiede zwischen den

behandelten (Kontrollgruppe 4 6 Monate 2 Wochen Gefitinib) und den nicht-

behandelten Tieren (Kontrollgruppe 3 6 Monate) Gefitinib fuumlhrte dazu dass die Tiere

anfangs weniger zunahmen dann nach 3 Wochen aber kontinuierlich an Gewicht

zunahmen moumlglicherweise laumlsst sich dies durch Gewoumlhnungseffekte erklaumlren

Die Kontrollgruppe 5 welche sechs Monate lebte und drei Monate vor

Toumltungszeitpunkt Gefitinib erhielt zeigte jedoch im Vergleich zu der unbehandelten

Kontrollgruppe 3 (6 Monate) keinen signifikanten Gewichtsunterschied Dies kann die

Folge einer Toleranzentwicklung gegenuumlber der Applikation sein oder dass mit

zunehmender Dauer der Verabreichung des Medikamentes die Nebenwirkungen von

den Tieren besser toleriert werden konnten Zu den bekannten Nebenwirkungen von

Gefitinib gehoumlren Diarrhoen Augenentzuumlndungen und Hautausschlaumlge (vergleiche

Tab 6-5) [54] Ein Einfluss des Medikamentes auf den Blutglukosespiegel der

Kontrolltiere konnte nicht festgestellt werden

43 Proliferationsindex

Ziel dieser Arbeit war die Inhibition von EGF-R ein Transmembranrezeptor der eine

wichtige Rolle in der Hepatokarzinogenese spielt [28 29] Dieser

Wachstumsfaktorrezeptor wird auch auf der Zelloberflaumlche hepatozellulaumlrer Karzinome

vermehrt exprimiert [46 47]

Nun konnte in meinen Experimenten durch die Blockade der intrazellulaumlren

Tyrosinkinase mittels Gefitinib eine Reduktion der Proliferationsrate der

praumlneoplastischen Leberherde erzielt werden sodass eine Beeinflussung der Initiation

der Hepatokarzinogenese anzunehmen ist Gefitinib hemmt die Proliferation dieser

Glykogenspeicherherde im Kurzzeitversuch uumlber 2 Wochen bei den 3 Wochen- und 6-

Monatstieren mit einer Dosis von 20mgkgKG

Diskussion

44

Im Gegensatz dazu kam es zu keiner Beeinflussung der Proliferation bei den

Mittellangzeitversuchen von 6 Monaten uumlber eine laumlngere Applikationsdauer (3

Monate) mit einer reduzierten Dosis (10mgkgKG) Somit bleibt anscheinend die

Karzinogenese bereits laumlnger bestehender womoumlglich schon promovierter Herde durch

eine EGF-R-Blockade unbeeinflusst Dies liegt moumlglicherweise an dem Startpunkt der

Behandlung da die Therapie mit Gefitinib erst nach 3 Monaten begonnen wurde und

der Einfluss auf die sehr fruumlhe Hepatokarzinogenese somit verringert ist

Auch andere Modelle wie die intrahepatische Ovar- und

Schilddruumlsenfollikeltransplantation sowie chemische Hepatokarzinogenesemodelle (N-

Nitrosomorpholin) zeigten aumlhnliche Ergebnisse sowohl in Kurz- (3 Wochen - 6 Monate)

als auch in den Langzeitexperimenten (12-24 Monate) im Hinblick auf die Proliferation

Nach 2-woumlchiger Hochdosis-Gefitinibgabe lieszligen sich verminderte

Proliferationsaktivitaumlten in den praumlneoplastischen Leberherden nachweisen Im

Ovartransplantationsmodell Modellen entstanden sogar weiterhin hepatozellulaumlre

Adenome und Karzinome sodass anzunehmen ist dass Gefitinib kaum einen Einfluss

auf die Promotion und Progression in der hormonellen Hepatokarzinogenese hat Weder

die Anzahl noch das Auftreten der Tumoren wurde durch die Gefitinibdauergabe

(10mg) beeinflusst [55] Im N-Nitrosomorpholinmodell hingegen konnte das Auftreten

von hepatozellulaumlren Adenomen und Karzinomen durch die Gefitinibgabe reduziert

werden sodass im chemischen Hepatokarzinogenesemodell die Aktivierung des EGF-R

womoumlglich eine groumlszligere Rolle spielt als im hormonellen [56]

Eine moumlgliche Erklaumlrung kann die Resistenzentwicklung gegenuumlber

Tyrosinkinaseinhibitoren sein welche sowohl in vitro als auch klinisch bei der

Behandlung mit diesen Medikamenten beobachtet wird [49 50] Auszligerdem ist es

moumlglich dass die verabreichte Dosis von 10mgkgKG Gefitinib nicht zu einer

vollstaumlndigen Blockade der Tyrosinkinase gefuumlhrt hat Womoumlglich kam es uumlber

alternative Wege wie beispielsweise der Aktivierung des IGF-1R (insulin-like-growth-

factor-receptor 1) zu einer Aufrechterhaltung des MAPK-Pfades und damit zum

Uumlberleben und Wachstum der Praumlneoplasien [50 51] Zellkulturexperimente konnten

diese Resistenzentwicklung und eine Transaktivierung des EGF-R belegen [50]

Diese Hypothese wird auch durch eine klinische Studie aus dem Jahr 2006 untermauert

[57] Hier wurde die Wirksamkeit von Gefitinib bei fortgeschrittenem inoperablen

HCCacutes an 31 Patienten untersucht Das Ergebnis war jedoch mit einem Ansprechen von

nur ca 3 ernuumlchternd sodass die Studie nicht fortgefuumlhrt wurde Allerdings findet

Diskussion

45

Gefitinib (IressaTM) neben Erlotinib (TarcevaTM) ua im Rahmen klinischer Studien

in der Therapie des Bronchialkarzinoms Anwendung

Zusammenfassung

46

5 Zusammenfassung

Die therapeutischen Moumlglichkeiten sind fuumlr das hepatozellulaumlre Karzinom bis heute sehr

begrenzt Tierexperimentelle Hepatokarzinogenesemodelle dienen dem besseren

Verstaumlndnis diverser pathophysiologischer metabolischer und molekulaer Prozesse

und zeigen neue gezielte antitumorigene Therapieansaumltze auf

Ein langjaumlhrig etabliertes Modell ist die hormoninduzierte Hepatokarzinogenese durch

Pankreasinseltransplantation Auch andere Modelle wie die intrahepatische Ovar- und

Schilddruumlsenfollikeltransplantation sowie chemische Hepatokarzinogenesemodelle (N-

Nitrosomorpholin) haben sich etabliert und wurden in parallelen Experimenten zu

meinem durchgefuumlhrt In allen Modellen entstanden Praumlneoplasien bzw

hyperproliferative Leberherde in der nichtzirrhotischen Rattenleber welche sich (auszliger

nach Schilddruumlsenfollikeltransplantation) zu hepatozellulaumlren Adenomen und spaumlter

auch Karzinomen weiterentwickelten

In dieser Studie wurden die Versuchstiere (Ratten) in 5 Haupt- und 5 Kontrollgruppen

unterteilt wobei die kuumlrzeste Beobachtungszeit bei 3 Wochen und die laumlngste bei 6

Monaten lag Die Dauer der Gefitinibapplikation wurde ebenfalls unterteilt in 2 Wochen

und 3 Monate Messparameter in diesem Experiment stellten Blutzucker Gewicht und

die Proliferationsaktivitaumlt der Herde dar Das Lebergewebe wurde histologisch

morphometrisch und immunhistochemisch untersucht

In der vorliegenden Arbeit wurde versucht die insulininduzierte Hepatokarzinogenese

mittels Gefitinib zu hemmen Dieses blockiert spezifisch die Tyrosinkinase des EGF-R

sodass es zu einer Unterbrechung der Signalkaskade kommt

In meiner Arbeit fand sich im Kurzzeitversuch eine deutlich geringere

Proliferationsaktivitaumlt innerhalb der Glykogenspeicherherde behandelter Tiere im

Vergleich zu nicht behandelten Tieren

Dies untermauert die Annahme dass TGF-α und der EGF-R eine wichtige Rolle in der

Entstehung praumlneoplastischer Herde und in der Hepatokarzinogenese spielen

In diesem Experiment konnte somit gezeigt werden dass Gefitinib einen Einfluss auf

die Initiation der Tumorgenese im Inseltransplantationsmodell der Ratten hat

Die Langzeitexperimente zeigten jedoch dass es zu keiner Beeinflussung der Promotion

und Progression der Hepatokarzinogenese kam Anzunehmen ist dass die EGF-R-

Zusammenfassung

47

Aktivierung nur einen Teil der aktivierten Signalkaskaden in der hormonell induzierten

Karzinogenese der Leber ausmacht

Literaturverzeichnis

48

6 Literaturverzeichnis

[1] Jemal A Bray F Center MM Ferlay J Ward E Forman D Global

Cancer Statistics CA- Cancer J Clin 2011 6169ndash90

[2] Gomaa AI Khan SA Toledano M B Waked I Taylor- Robinson S D

Hepatocellular carcinoma epidemiology risk factors and pathogenesis World J

Gastroenterol 2008 14 4300-4308

[3] Marrero J Kudo M Bronowicki J-P The Challenge of Prognosis and

Staging for Hepatocellular Carcinoma Oncologist 2010 15 23-33

[4] Llovet JM Bru C Bruix J Prognosis of hepatocellular carcinoma the

BCLC staging classification Semin Liver Dis 1999 19 329ndash38

[5] Llovet JM Ricci S Mazzaferro V Hilgard P Gane E Blanc JF de

oliveira AC Santoro A Raoul JL Forner A Schwartz M Porta C

Zeuzem S Bolondi L Greten TF Galle PR Seitz JF Borbath I

Haumlussinger D Giannaris T Shan M Moscovici M Voliotis D Bruix J

Sorafenib in advanced hepatocellular carcinoma N Engl J Med 2008 359 378-

90

[6] Wilhelm S Adnane L Newell P Villanueva A Llovet JM Lynch M

Preclinical overview of sorafenib a multikinase inhibitor that targets both Raf

and VEGF and PDGF receptor tyrosine kinase signaling Mol Cancer Ther 2008

73129-3140

[7] Bannasch P Preneoplastic lesions as end points in carcinogenicity testing II

Preneoplasia in various non- hepatic tissues Carcinogenesis 1986 7 849-852

[8] Aleem E Nehrbass D Klimek F Mayer D Bannasch P Upregulation

of the insulin receptor and type I insulin-like growth factor receptor are early

events in hepatocarcinogenesis Toxicol Pathol 2011 39524-43

Literaturverzeichnis

49

[9] Dombrowski F Mathieu C Evert M Hepatocellular Neoplasms Induced by

Low-NumberPancreatic Islet Transplants in Autoimmune Diabetic BBPfd Rats

Cancer Res 2006 1833-1843

[10] Ribback S Calvisi DF Cigliano A Sailer V Peters M Rausch J

Heidecke CD Birth M Dombrowski F Molecular and metabolic changes in

human liver clear cell foci resemble the alterations occurring in rat

hepatocarcinogenesis J Hepatol 2013 581147-56

[11] Morath C Schwenger J Schmidt J Zeier M Kombinierte Niere- Pankreas-

Transplantation Nephrologe 2007 2356ndash363

[12] Griffith RC Scharp D Hartmann B Ballinger W Lacy P A Morphologic

Study of Intrahepatic Portal-vein Islets Isografts Diabetes 1977 26 201-14

[13] Dombrowski F Lehringer-Polzin M Pfeifer U Hyperproliferative Liver

Acini after Intraportal Islet Transplantation in Streptozotocin-Induced Diabetic

Rats Laboratory Invest 1994 71 688-699

[14] Dombrowski F Bannasch P Pfeifer U Hepatocellular Neoplasms Induced

by Low- Number Pancreatic Islet Transplants in Streptozotocin Diabetic Rats

Am J Pathol 1997 150 1071-1087

[15] Dombrowski F Klingmuumlller D Pfeifer U Insulinomas Derived from

Hyperplastic Intra-Hepatic Islet Transplants Am J Pathol 1998 152 1025-

1038

[16] Dombrowski F Peifer U Hyperprolferative State of Liver Acini and

Pancreatic Islets after Intraportal Transplantation of Small Mass of Islets of

Langerhans in Streptozotocin induced Diabetic Rats Exp Clin Endocrinol 1995

103 112-117

Literaturverzeichnis

50

[17] De Paepe M Keymeulen B Pipeleers D Kloumlppel G Proliferation and

Hypertrophy of Liver Cells Surrounding Islet Grafts in Diabetic Recipient Rats

Hepatology 1995 21 1114-1153

[18] Dombrowski F Filsinger E Bannasch P Pfeifer U Altered Liver Acini

Induced in Diabetic Rats by Portal Vein Islet Isografts Resemble

Preneoplstic Hepatic Foci in Their Enzymic Pattern Am J Pathol 1996 148

1249-56

[19] Dragan Y P Sargent L Xu Y-D Xu Y-H H C Pitot HC The

Initiation-Promotion-Progression Model of Rat Hepatocarcinogenesis Exp Biol

Med (Maywood) 1993 20216-24

[20] Buumlrger C Inhibition der Signaltransduktion des epidermalen

Wachstumsfaktorrezeptors (EGF-Rezeptor) durch Peptid-Aptamere unv Diss

Universitaumlt Frankfurt aM 2002

[21 ] Fausto N Liver regeneration J Hepatol 2000 3219-31

[22] Michalopoulos GK DeFrances MC Liver regeneration Science 1997

27660-66

[23] Morimitsu Y Hsia CC Kojiro M Tabor E Nodules of less-differentiated

tumor within or adjacent to hepatocellular carcinoma relative expression of

transforming growth factor-alpha and its receptor in the different areas of tumor

Hum Pathol 1995 261126-1132

[24] Nalesnik MA Lee RG Carr BI Transforming growth factor alpha (TGFalpha)

in hepatocellular carcinomas and adjacent hepatic parenchyma Hum Pathol

1998 29228-234

[25] Harada K Shiota G Kawasaki H Transforming growth factor-alpha and

epidermal growth factor receptor in chronic liver disease and hepatocellular

carcinoma Liver 1999 19318-325

Literaturverzeichnis

51

[26] Chung YH Kim JA Song BC Lee GC Koh MS Lee YS et al

Expression of transforming growth factor-alpha mRNA in livers of patients with

chronic viral hepatitis and hepatocellular carcinoma Cancer 2000 89977-982

[27] Bekaii-Saab T Williams N Plass C Calero M Eng C A novel mutation

in the tyrosine kinase domain of ErB2 in hepatocellular carcinoma BMC

Cancer 2006 278-282

[28] Lee G Merlino G Fausto N Development of liver tumors in transforming

growth factor alpha transgenic mice Cancer Res 1992 19 5162-1570

[29] Hufnagl K Parzefall W Marian B Kaumlfer M Bukowska K Schulte-

Hermann R Grasl-Kraupp B Role of transforming growth factor alspha and

prostaglandines in preferential growth of preneopastic rat hepatocytes

Carcinogenesis 2001 8 1247-1256

[30] Carpenter G Cohen S Epidermal growth factor Annu Rev Biochem 1979

193-216

[31] Hanahan D Weinberg R The hallmarks of cancer Cell 2000 100 57-

70

[32] Fedi S Tola E Moeumlnne-Loccoz Y Dowling DN Smith LM Ogara F

Evidence for signalling between the phytopathogenic fungus Pythium ultimum

and Pseudomonas fluorescens F113 P ultimum represses the expression of

genes in P fluorescens F113 resulting in altered ecological fitness Appl

Environ Microbiol 1997 63 4261-4266

[33] Slamon D Clark G Wong S Levin W Ullrich A McGuire W Science

1987 235 177-182

[34] Khalil M Grandis J Shin D Expert Review of Anticancer Therapy 2003 3

367-380

Literaturverzeichnis

52

[ 35] Krejsa C Rogge M Sadee W Protein therapeutics new applications for

pharmacogenetics Nature Reviews Drug Discovery 2006 5 507-521

[36] Barker A Gibson K Grundy W Godfrey A Barlow J Healy M

Woodburn J Ashton S Curry B Scarlett L Henthorn L Richards L

Studies leading to the identification of ZD1839 (IRESSA) an orally active

selective epidermal growth factor receptor tyrosine kinase inhibitor targeted to

the treatment of cancer Bioorg Med Chem Lett 2001 14 1911-1914

[37] Shchemelinin I Sefc L Necas E Protein kinase inhibitors Folia Biol

(Praha) 2006 4 137-148

[38] Wakeling A Guy S Woodburn J Ashton S Curry B Barker A Gibson

K ZD1839 (IRESSA) an orally active inhibitor of epidermal growth factor

signalling with potential for cancer therapy Cancer Res 2002 20 5749-5754

[39] Blackhall F Ranson M Thatcher N Where next for gefitinib in patients with

lung cancer Lancet Oncol 2006 6 499-507

[40] Birnbaum A Ready N Gefitinib therapy for non-small cell lung cancer

Curr Treat Options Oncol 2005 675-81

[41] Schiffer E Housset C Cacheux W Wendum D Desbois-Mouthon C

Rey C Clergue F Poupon R Barbu V Rosmorduc O Gefitinib an EGFR

inhibitor prevents hepatocellular carcinoma development in the rat liver with

cirrhosis Hepatology 2005 41307-14

[42] Brehmer D Greff Z Godl K Blencke S Kurtenbach A Weber M

Muumlller S Klebl B Cotten M Keacuteri G Wissing J Daub H Cellular

Targets of Gefitinib Cancer Res 2005 65 379

[43] Klotz L Hacker HJ Klingmuumlller D Bannasch P Pfeifer U Dombrowski

F Hepatocellular alterations after intraportal transplantation of ovarian tissue in

ovariectomized rats Am J Pathol 2000 1561613-26

Literaturverzeichnis

53

[44] Dombrowski F Klotz L Hacker HJ Li Y Klingmuumlller D Brix K

Herzog V Bannasch P Hyperproliferative hepatocellular alterations after

intraportal transplantation of thyroid follicles Am J Pathol 2000 15699-113

[45] Weibel E Staubli W Gnagi H Hess F Correlated morphometric and

biochemical studies on the liver cell I Morphometric model stereologic

methods and normal morphometric data for rat liver J Cell Biol1969 4268ndash

91

[46] Strumberg D Clark J Awada A Moore M Richly H Hindlisz A Hirte

H Eder J Lenz H Schwartz B Safety pharmacokinetics and preliminary

antitumor activity of sorafenib a review of four phase I trials in patients with

advanced refractory solid tumors Oncologist 2007 4 426-437

[47] Mendelsohn J Baselga J The EGF receptor family as targets for cancer

therapy Oncogene 2000 56 6550-6565

[48] Li B Chang C Yuan M McKenna W Shu H Resistance to small

molecule inhibitors of epidermal growth factor receptor in malignant gliomas

Cancer Res 2003 21 7443ndash7450

[49] Kosaka T Yatabe Y Endoh H Yoshida K Hida T Tsuboi M Tada H

Kuwano H Mitsudomi T Analysis of epidermal growth factor receptor gene

mutation in patients with non-small cell lung cancer and acquired resistance to

gefitinib Clin Cancer Res 2006 19 5764ndash5769

[50] Huether A Hopfner M Sutter A Baradari V Schuppan D Scheruumlbl

H Signaling pathways involved in the inhibition of epidermal growth factor

receptor by erlotinib in hepatocellular cancer World J Gastroenterol 2006

32 5160ndash5167

[51] Giglia J Antonia S Berk L Bruno S Dessureault S Finkelstein

S Systemic therapy for advanced hepatocellular carcinoma past present and

future Cancer Control 2010 1 120ndash129

Literaturverzeichnis

54

[52] Bannasch P Pathogenesis of hepatocellular carcinoma sequential cellular

molecular and metabolic changes Prog Liver Dis 1996 14161ndash97

[53] Beisbarth H Fekl W Pathophysiology of post-aggression metabolism

Zentralbl Chir 1989 1141045-58

[54] Packungsbeilage Iressa (Hersteller AstraZeneca UK Limited Macclesfield

Cheshire SK10 2NA Vereinigtes Koumlnigreich)

[55] Ribback S Sailer V Boumlhning E Guumlnther J Merz J Steinmuumlller F

Evert M Calvisi DC Der Tyrosinkinasehemmer Gefitinib reduziert die

Tumorentstehung im chemischen jedoch in hormonell induzierten

Hepatokarzinogenese-Modellen Z Gastroenterol 2013 5130 (abstract)

[56] Dombowski F Sailer V Inhibition des Epidermal Growth Factor

Rezeptors in chemisch induzierten praumlneoplastischen Leberherden und

hepatozellulaumlren Karzinomen der Ratte 2010

[57] OrsquoDwyer P J Giantonio BJ Levy DE Kauh JS Fitzgerald B Benson

AB Gefitinib in advanced unresectable hepatocellular carcinoma Results from

the Eastern Cooperative Oncology Grouprsquos Study E1203 Journal of Clinical

2006 414

Tabellenanhang

55

7 Tabellenanhang

Tab 7-1 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Hauptgruppen 1-5

HG1 HG2 HG3 HG4 HG5

Tier 1 234 212 70 304 315

Tier 2 216 282 317 249 324

Tier 3 142 221 184 332 226

Tier 4 306 245 304 287 323

Tier 5 302 205 288 293 273

Tier 6 167 210 306 278 193

Tier 7 291 185 332 271 198

Tier 8 189 215 245 249 201

Tier 9 314 65 234 260

Tier 10 199 268 232

Tier 11 252 291 270

Tier 12 229 169

Tier 13 246

MW 23088 23075 23456 26700 25591

SEM 0795 1070 3487 1108 1505

Test nsa ns

b nsc ns

d

Test lt0001e lt0001

f 0001g lt0001

h lt0001i

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabellenanhang

56

Tab 7-2 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Kontrollgruppen

1-5

KG1 KG2 KG3 KG4 KG5

Tier 1 51 51 47 47 47

Tier 2 47 48 44 48 43

Tier 3 53 48 42 43 43

Tier 4 48 51 61 74 47

Tier 5 57 87 47 44 41

Tier 6 54 47 50 46 40

Tier 7 51 68 51 45 47

Tier 8 52 92 56 49 46

Tier 9 63 63 51 44 47

Tier 10 77 77 48 43 48

Tier 11 50

MW 5530 6320 4973 4830 4490

SEM 0281 0541 0160 0293 0091

Test nsa ns

b nsc 0019

d

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Tabellenanhang

57

Tab 7-3 Gewichtsentwicklung der Hauptgruppen 1-5

HG1 HG2 HG3 HG4 HG5

Tier 1 0938 1045 0841 0942 1057

Tier 2 1092 0938 0870 0894 0950

Tier 3 1075 1070 1435 1077 0967

Tier 4 1089 1039 0696 0960 1004

Tier 5 0988 0984 0693 0763 0958

Tier 6 1187 0949 1004 1041 1033

Tier 7 1044 0988 1220 0874 1306

Tier 8 1039 0964 0984 0949 1016

Tier 9 1038 1221 0957 1209

Tier 10 1063 1039 0935 0946

Tier 11 1020 1934 1192 1030

Tier 12 1007 1266 0770

Tier 13 1063 0618

Tier 14 0935

MW 1056 1009 1081 0984 0983

SEM 0009 0004 0033 0010 0012

Test nsa ns

b nsc ns

d

lt0001e 0001

f lt0001g lt0001

h lt0001i

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabellenanhang

58

Tab 7-4 Gewichtsentwicklung der Kontrollgruppen 1-5

KG1 KG2 KG3 KG4 KG5

Tier 1 1308 1311 2255 1836 1717

Tier 2 1397 1269 1408 1872 1672

Tier 3 1332 1318 1471 1134 1598

Tier 4 1285 1225 1642 1206 1621

Tier 5 1331 1189 1828 1512 1896

Tier 6 1341 1203 1946 1339 1746

Tier 7 1361 0981 1788 1326 1589

Tier 8 1290 1105 1806 1411 1856

Tier 9 1109 1090 1560 1380 1389

Tier 10 1128 1094 1526 1432 1406

Tier 11 1537

MW 1288 1179 1706 1445 1649

SEM 0010 0011 0023 0024 0017

Test 0029a 0025

b 0043c ns

d

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Tabellenanhang

59

Tab 6-5Nebenwirkungen von Gefitinib [47]

Nebenwirkungen nach Systemorganklassen und Haumlufigkeit Stoffwechsel- und Ernaumlhrungsstoumlrungen Sehr haumlufig Anorexie leicht oder

mittelschwer (CTC-Grad 1 oder 2)

Augenerkrankungen Haumlufig Konjunktivitis Blepharitis und

trockene Augen hauptsaumlchlich

leicht (CTC-Grad 1) Gelegentlich Hornhauterosion reversibel und

manchmal verbunden mit

anormalem Wimpernwachstum Keratitis (012 )

Gefaumlszligerkrankungen Haumlufig Haumlmorrhagie wie Nasenbluten

und Haumlmaturie Erkrankungen der Atemwege des Brustraums und Mediastinums

Haumlufig Interstitielle Lungenerkrankung (13 ) oft schwer (CTC-Grad 3-4) uumlber Todesfaumllle wurde

berichtet Erkrankungen des Gastrointestinaltrakts Sehr haumlufig Durchfall hauptsaumlchlich leicht

oder mittelschwer (CTC-Grad 1

oder 2)

Erbrechen hauptsaumlchlich leicht

oder mittelschwer (CTC-Grad 1

oder 2)

Uumlbelkeit hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Stomatitis hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Haumlufig Dehydratation als Folge von

Durchfall Uumlbelkeit Erbrechen

oder Appetitlosigkeit

Mundtrockenheit hauptsaumlchlich

leicht (CTC-Grad 1)

Gelegentlich Pankreatitis gastrointestinale Perforation

Leber- und Gallenerkrankungen Sehr haumlufig Erhoumlhungen der

Alaninaminotransferase

hauptsaumlchlich leicht bis

mittelschwer Haumlufig Erhoumlhungen der

Aspartataminotransferase

hauptsaumlchlich leicht bis

mittelschwer Erhoumlhungen des

Gesamtbilirubins hauptsaumlchlich

leicht bis mittelschwer

Gelegentlich Hepatitis

Tabellenanhang

60

Erkrankungen der Haut und des Unterhautzellgewebes

Sehr haumlufig Hautreaktionen hauptsaumlchlich

leicht bis mittelschwer (CTC-Grad 1 oder 2) pustuloumlser Ausschlag manchmal juckend mit trockener Haut einschlieszliglich Hautfissuren erythematoumls

Haumlufig Nagelstoumlrungen Alopezie

Gelegentlich Allergische Reaktionen unter

anderem Angiooumldem und

Urtikaria Selten Bulloumlse Reaktionen

einschlieszliglich toxisch epidermaler Nekrolyse Stevens-Johnson-Syndrom und Erythema multiforme Kutane Vaskulitis

Erkrankungen der Nieren und Harnwege Haumlufig Asymptomatische Erhoumlhung der Kreatininwerte im Blut Proteinurie Zystitis

Selten Haumlmorrhagische Zystitis Allgemeine Erkrankungen und Beschwerden am Verabreichungsort

Sehr haumlufig Asthenie hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Haumlufig Pyrexie Die Haumlufigkeit von UAWs die mit abnormalen Aumlnderungen eines Laborwerts

zusammenhaumlngen wurde auf Basis der Patienten ermittelt bei denen sich der

entsprechende Laborwert mindestens um 2 oder mehr CTC-Grade (bezogen auf den

basalen Laborwert) geaumlndert hat

Dieses Ereignis kann zusammen mit anderen Formen von

Dehydratisierungserscheinungen auftreten (hauptsaumlchlich Hautreaktionen) die bei

IRESSA beobachtet wurden

Die Gesamthaumlufigkeit der unerwuumlnschten Ereignisse mit allergischen Reaktionen

betrug nach der zusammengefassten Analyse der ISEL- INTEREST- und

IPASS-Studien 15 (36 Patienten) Vierzehn der 36 Patienten wurden aus der

gemeldeten Haumlufigkeit ausgeschlossen da es in den Meldungen Hinweise auf

eine nicht-allergische Aumltiologie gab oder darauf dass die allergische Reaktion

die Folge einer Therapie mit einem anderen Arzneimittel war

Dies schlieszligt einzelne Berichte von Leberversagen ein das in einigen Faumlllen

toumldlich verlief

Abkuumlrzungsverzeichnis

61

8 Abkuumlrzungsverzeichnis

microl Mikroliter

Abb Abbildung

ABC avidin-biotin-complex

AKT aktivierte Protein Kinase B

ATP Adenosintriphosphat

BCLC Bacelona Liver Cancer Clinic

BrdU Bromodesoxyuridin

bzw beziehungsweise

CCF clear cell foci

CIS China integrated score

cm Zentimeter

d der

DAB 33-Diaminobenzidin

dh das heiszligt

DNA Desoxyribonucleic acid

EGF Epidermal Growth Factor

EGF-R EGF-Rezeptor

Fa Firma

FAH foci of altered hepatocytes

g Gramm

GSF glycogen storing foci

h Stunde

HCA Hepatozellulaumlres Adenom

HCC Hepatozellulaumlres Karzinom

HE Haumlmatoxylin- Eosin- Faumlrbung

HG Hauptgruppe

HPLC high performance liquid chromatographie

IGF-1R Insulin-Like Growth Factor Receptor 1

GLUT Glukosetransporter

JAK Januskinase

kg Kilogramm

Abkuumlrzungsverzeichnis

62

KG Kontrollgruppe

MAPK mitogen activated protein kinase

mg Milligramm

ml Milliliter

mm Millimeter

mTOR mechanistic Target of Rapamycin

MW Mittelwert

NaCl Natriumchlorid

NaHCO3 Natriumhydrogencarbonat

NNM N- Nitrosomorpholin

ns nicht signifikant

PAS Periodic acid-Schiff reaction

PDGF-R-β Platet Derived Growth Factor-Rezeptor-β

PEI Perkutane Ethanol- Instillation

PI3K Phosphoinositide 3- Kinase

PST Performance- Status

RAF-Kinase Ras-activated factor-Kinase

Ras Rat sarcoma

RFA Radiofrequenzablation

RNA Ribunuclied acid

SEM Standard error of the mean

STAT Signal Transducers and Activators of Transcription

TACE transarterielle Chemoembolisation

TGF-α Transforming Growth Factor alpha

TRIS Tris(hydroxymethyl)-aminomethan

ua unter anderem

UAW Unerwuumlnschte Arzneimittelwirkung

VEGF-R Vascular Endothelial Growth factor-Rezeptor

vgl vergleiche

zB zum Beispiel

Danksagung

63

9 Danksagung

Besonderer Dank gilt Herrn Professor Dr med F Dombrowski fuumlr die Uumlberlassung

des Themas und die Moumlglichkeit diese Arbeit an seinem Institut durchzufuumlhren Mit

seiner Unterstuumltzung war es moumlglich ein Gerhard- Domagk- Stipendium der Ernst-

Moritz- Arndt- Universitaumlt zu erhalten An dieser Stelle moumlchte ich mich auch

rechtherzlich bei der Stipendienvergabekommission bedanken Meinen Doktoranden-

Kollegen moumlchte ich fuumlr die Bereitschaft danken jederzeit bei der Versorgung der

Ratten und Mithilfe bei den experimentellen Versuchen zur Verfuumlgung zu stehen Der

Tierpflegerin Frau Zimak sowie den medizinisch-technischen Assistenten des Instituts

danke ich fuumlr die Versorgung der Tiere und die Anfertigung der histologischen und

immunhistochemischen Schnitte Nicht zuletzt danke ich Frau Dr F Steinmuumlller und

Frau Dr S Ribback fuumlr die Betreuung und kritische Auseinandersetzung mit meiner

Doktorarbeit

Page 38: Die Inhibition von TGF-a bei der Hepatokarzinogenese nach ... · RFA und transarterielle (Chemo-)Embolisation= TAE/ TACE) zur Verfügung. Da die Diagnose jedoch häufig erst in einem

Ergebnisse

38

Abb 11 Glykogenspeicherherde in der PAS-Reaktion

Man erkennt in der PAS-Reaktion eine kraumlftige Violettfaumlrbung der Herde gegenuumlber dem Normalgewebe

Die Transplantation von Pankreasinseln fuumlhrte bei den diabetischen Tieren zu glykogenspeichernden

Herden im Abstromgebiet der Transplantate und auch bei Ratten die Gefitinib erhielten Die

Abbildungen zeigen die Herde in verschiedenen Vergroumlszligerungen der Hauptgruppe 5 (6 Monate 3

Monate Gefitinib) (Laumlnge der unteren Bildkante A E870microm B F 435microm CD 217microm)

B A

F E

C D

Ergebnisse

39

Abbildung 13 Immunhistochemische Darstellung von TGF-α

Beispiel der immunhistochemischen Darstellung von TGF-α in einem hellzelligen Leberherd (6 Monate

nach Transplantation ohne Gefitinibgabe) Man sieht eine maumlszligige Braunfaumlrbung des Zytoplasmas und

der Zellmembran der Hepatozyten der Leberherde im Vergleich zum umgebenden Normalgewebe

entsprechend einer Uumlberexpression von TGFα innerhalb des Leberherdes

(Laumlnge der unteren Bildkante A1740microm B 870microm)

B

A

Ergebnisse

40

Abbildung 14 Immunhistochemische Darstellung von EGF-R

Beispiel einer immunhistochemischen Darstellung des EGF-R in einem hellzelligen Leberherd(6 Monate

nach Transplantation ohne Gefitinibgabe) Im Vergleich zum Normalgewebe findet man eine etwas

kraumlftigere membranstaumlndige Braunfaumlrbung der Hepatozyten im Herdgewebe entsprechend einer leichten

Uumlberexpression des EGFR in den Leberherden (Laumlnge der unteren Bildkante A1740microm B 870microm)

A

B

Ergebnisse

41

Abbildung 15 Immunhistochemische Darstellung BrdU-markierter Hepatozyten

Dunkelbraun gefaumlrbte Zellkerne markieren Hepatozyten die sich im Proliferationszyklus befinden Das

umliegende Normalgewebe zeigt im Vergleich zum Herdgewebe eine deutlich geringere

Proliferationsaktivitaumlt BrdU wurde mittels einer osmotischen Minipumpe uumlber 7 Tage kontinuierlich

verabreicht (6 Monate nach Transplantation ohne Gefitinibgabe)

(Laumlnge der unteren Bildkante 870microm)

A

Diskussion

42

4 Diskussion

41 Die Transplantate und deren Effekte auf das benachbarte Leberparenchym

Voraussetzung fuumlr das Experiment waren vitale Pankreasinseltransplantate in den

kleinen Pfortaderaumlsten der Leber welche zu allen Toumltungszeitpunkten in den

Hauptgruppen nachgewiesen werden konnten (siehe Abb 3) Zahlreiche Herde

veraumlnderter Hepatozyten haben sich im Abstromgebiet der Transplantate ausgebildet

Mit Hilfe der PAS-Reaktion konnte die Glykogenspeicherung der vergroumlszligerten

Hepatozyten innerhalb des Leberazinus deutlich gemacht werden Diese klarzelligen

Herde (clear cell foci CCF) werden bei der Ratte zu den Praumlneoplasien gezaumlhlt [50]

Ursaumlchlich fuumlr die Glykogenose ist eine reduzierte Glykogenolyseaktivitaumlt der

Hepatozyten und eine gesteigerte Glykogensynthese (verminderte Aktivitaumlt des

glykogenolytischen Enzyms Glukose- 6- Phosphatase) Insulin-vermittelte Signalwege

wie AKT mTOR und Ras Raf1 sowie Enzyme der Glykolyse der de-novo-

Fettsaumluresynthese der β- Oxidation und der Cholesterinbiosynthese sind in den CCF

hochreguliert verglichen mit dem Normalgewebe Ebenfalls findet sich eine erhoumlhte

Proliferationsaktivitaumlt [9] und eine gleichzeitige Uumlberexpression von EGF-R und TGF-α

in praumlneoplastischen Herden wie es auch in diesem Experiment bei den unbehandelten

Tieren nachweisbar ist

42 Blutglukose und Gewichtsentwicklung der Tiere

In allen Hauptgruppen konnte nach der Transplantation eine Gewichtsreduktion

nachgewiesen werden Diese beruht meist auf einer voruumlbergehenden Einstellung der

Nahrungsaufnahme sowie dem auch beim Menschen bekannten

Postaggressionsstoffwechsel nach Operationen [53]

Die Entwicklung von Blutglukose und Gewicht der Haupt- und Kontrollgruppen

entsprach in der Gesamtheit unseren Erwartungen In den Hauptgruppen konnten wir

dauerhaft hohe Blutzuckerwerte und groumlszligtenteils konstante Gewichtsverlaumlufe

verzeichnen Die Kontrolltiere waren zu jeder Zeit normoglykaumlmisch und nahmen

kontinuierlich an Gewicht zu Ein Einfluss des Medikamentes Gefitinib bezogen auf

die Blutglukose- und Gewichtsdaten konnte bei den transplantierten Versuchstieren

Diskussion

43

nicht festgestellt werden Hier zeigte sich im Vergleich der einzelnen Hauptgruppen

untereinander kein signifikanter Unterschied Die geringe Gewichtszunahme ist wie

auch schon in einigen Vorarbeiten beschrieben den Nebenwirkungen des Diabetes

zuzuschreiben [13] Zudem kam es bei den diabetischen Tieren zu Katarakten

Polydipsie Polyurie und Diarrhoen

Ein Einfluss des Gefitinibs auf die Gewichtsentwicklung der nicht-transplantieren Tiere

konnte jedoch ermittelt werden Es zeigten sich signifikante Unterschiede zwischen den

behandelten (Kontrollgruppe 4 6 Monate 2 Wochen Gefitinib) und den nicht-

behandelten Tieren (Kontrollgruppe 3 6 Monate) Gefitinib fuumlhrte dazu dass die Tiere

anfangs weniger zunahmen dann nach 3 Wochen aber kontinuierlich an Gewicht

zunahmen moumlglicherweise laumlsst sich dies durch Gewoumlhnungseffekte erklaumlren

Die Kontrollgruppe 5 welche sechs Monate lebte und drei Monate vor

Toumltungszeitpunkt Gefitinib erhielt zeigte jedoch im Vergleich zu der unbehandelten

Kontrollgruppe 3 (6 Monate) keinen signifikanten Gewichtsunterschied Dies kann die

Folge einer Toleranzentwicklung gegenuumlber der Applikation sein oder dass mit

zunehmender Dauer der Verabreichung des Medikamentes die Nebenwirkungen von

den Tieren besser toleriert werden konnten Zu den bekannten Nebenwirkungen von

Gefitinib gehoumlren Diarrhoen Augenentzuumlndungen und Hautausschlaumlge (vergleiche

Tab 6-5) [54] Ein Einfluss des Medikamentes auf den Blutglukosespiegel der

Kontrolltiere konnte nicht festgestellt werden

43 Proliferationsindex

Ziel dieser Arbeit war die Inhibition von EGF-R ein Transmembranrezeptor der eine

wichtige Rolle in der Hepatokarzinogenese spielt [28 29] Dieser

Wachstumsfaktorrezeptor wird auch auf der Zelloberflaumlche hepatozellulaumlrer Karzinome

vermehrt exprimiert [46 47]

Nun konnte in meinen Experimenten durch die Blockade der intrazellulaumlren

Tyrosinkinase mittels Gefitinib eine Reduktion der Proliferationsrate der

praumlneoplastischen Leberherde erzielt werden sodass eine Beeinflussung der Initiation

der Hepatokarzinogenese anzunehmen ist Gefitinib hemmt die Proliferation dieser

Glykogenspeicherherde im Kurzzeitversuch uumlber 2 Wochen bei den 3 Wochen- und 6-

Monatstieren mit einer Dosis von 20mgkgKG

Diskussion

44

Im Gegensatz dazu kam es zu keiner Beeinflussung der Proliferation bei den

Mittellangzeitversuchen von 6 Monaten uumlber eine laumlngere Applikationsdauer (3

Monate) mit einer reduzierten Dosis (10mgkgKG) Somit bleibt anscheinend die

Karzinogenese bereits laumlnger bestehender womoumlglich schon promovierter Herde durch

eine EGF-R-Blockade unbeeinflusst Dies liegt moumlglicherweise an dem Startpunkt der

Behandlung da die Therapie mit Gefitinib erst nach 3 Monaten begonnen wurde und

der Einfluss auf die sehr fruumlhe Hepatokarzinogenese somit verringert ist

Auch andere Modelle wie die intrahepatische Ovar- und

Schilddruumlsenfollikeltransplantation sowie chemische Hepatokarzinogenesemodelle (N-

Nitrosomorpholin) zeigten aumlhnliche Ergebnisse sowohl in Kurz- (3 Wochen - 6 Monate)

als auch in den Langzeitexperimenten (12-24 Monate) im Hinblick auf die Proliferation

Nach 2-woumlchiger Hochdosis-Gefitinibgabe lieszligen sich verminderte

Proliferationsaktivitaumlten in den praumlneoplastischen Leberherden nachweisen Im

Ovartransplantationsmodell Modellen entstanden sogar weiterhin hepatozellulaumlre

Adenome und Karzinome sodass anzunehmen ist dass Gefitinib kaum einen Einfluss

auf die Promotion und Progression in der hormonellen Hepatokarzinogenese hat Weder

die Anzahl noch das Auftreten der Tumoren wurde durch die Gefitinibdauergabe

(10mg) beeinflusst [55] Im N-Nitrosomorpholinmodell hingegen konnte das Auftreten

von hepatozellulaumlren Adenomen und Karzinomen durch die Gefitinibgabe reduziert

werden sodass im chemischen Hepatokarzinogenesemodell die Aktivierung des EGF-R

womoumlglich eine groumlszligere Rolle spielt als im hormonellen [56]

Eine moumlgliche Erklaumlrung kann die Resistenzentwicklung gegenuumlber

Tyrosinkinaseinhibitoren sein welche sowohl in vitro als auch klinisch bei der

Behandlung mit diesen Medikamenten beobachtet wird [49 50] Auszligerdem ist es

moumlglich dass die verabreichte Dosis von 10mgkgKG Gefitinib nicht zu einer

vollstaumlndigen Blockade der Tyrosinkinase gefuumlhrt hat Womoumlglich kam es uumlber

alternative Wege wie beispielsweise der Aktivierung des IGF-1R (insulin-like-growth-

factor-receptor 1) zu einer Aufrechterhaltung des MAPK-Pfades und damit zum

Uumlberleben und Wachstum der Praumlneoplasien [50 51] Zellkulturexperimente konnten

diese Resistenzentwicklung und eine Transaktivierung des EGF-R belegen [50]

Diese Hypothese wird auch durch eine klinische Studie aus dem Jahr 2006 untermauert

[57] Hier wurde die Wirksamkeit von Gefitinib bei fortgeschrittenem inoperablen

HCCacutes an 31 Patienten untersucht Das Ergebnis war jedoch mit einem Ansprechen von

nur ca 3 ernuumlchternd sodass die Studie nicht fortgefuumlhrt wurde Allerdings findet

Diskussion

45

Gefitinib (IressaTM) neben Erlotinib (TarcevaTM) ua im Rahmen klinischer Studien

in der Therapie des Bronchialkarzinoms Anwendung

Zusammenfassung

46

5 Zusammenfassung

Die therapeutischen Moumlglichkeiten sind fuumlr das hepatozellulaumlre Karzinom bis heute sehr

begrenzt Tierexperimentelle Hepatokarzinogenesemodelle dienen dem besseren

Verstaumlndnis diverser pathophysiologischer metabolischer und molekulaer Prozesse

und zeigen neue gezielte antitumorigene Therapieansaumltze auf

Ein langjaumlhrig etabliertes Modell ist die hormoninduzierte Hepatokarzinogenese durch

Pankreasinseltransplantation Auch andere Modelle wie die intrahepatische Ovar- und

Schilddruumlsenfollikeltransplantation sowie chemische Hepatokarzinogenesemodelle (N-

Nitrosomorpholin) haben sich etabliert und wurden in parallelen Experimenten zu

meinem durchgefuumlhrt In allen Modellen entstanden Praumlneoplasien bzw

hyperproliferative Leberherde in der nichtzirrhotischen Rattenleber welche sich (auszliger

nach Schilddruumlsenfollikeltransplantation) zu hepatozellulaumlren Adenomen und spaumlter

auch Karzinomen weiterentwickelten

In dieser Studie wurden die Versuchstiere (Ratten) in 5 Haupt- und 5 Kontrollgruppen

unterteilt wobei die kuumlrzeste Beobachtungszeit bei 3 Wochen und die laumlngste bei 6

Monaten lag Die Dauer der Gefitinibapplikation wurde ebenfalls unterteilt in 2 Wochen

und 3 Monate Messparameter in diesem Experiment stellten Blutzucker Gewicht und

die Proliferationsaktivitaumlt der Herde dar Das Lebergewebe wurde histologisch

morphometrisch und immunhistochemisch untersucht

In der vorliegenden Arbeit wurde versucht die insulininduzierte Hepatokarzinogenese

mittels Gefitinib zu hemmen Dieses blockiert spezifisch die Tyrosinkinase des EGF-R

sodass es zu einer Unterbrechung der Signalkaskade kommt

In meiner Arbeit fand sich im Kurzzeitversuch eine deutlich geringere

Proliferationsaktivitaumlt innerhalb der Glykogenspeicherherde behandelter Tiere im

Vergleich zu nicht behandelten Tieren

Dies untermauert die Annahme dass TGF-α und der EGF-R eine wichtige Rolle in der

Entstehung praumlneoplastischer Herde und in der Hepatokarzinogenese spielen

In diesem Experiment konnte somit gezeigt werden dass Gefitinib einen Einfluss auf

die Initiation der Tumorgenese im Inseltransplantationsmodell der Ratten hat

Die Langzeitexperimente zeigten jedoch dass es zu keiner Beeinflussung der Promotion

und Progression der Hepatokarzinogenese kam Anzunehmen ist dass die EGF-R-

Zusammenfassung

47

Aktivierung nur einen Teil der aktivierten Signalkaskaden in der hormonell induzierten

Karzinogenese der Leber ausmacht

Literaturverzeichnis

48

6 Literaturverzeichnis

[1] Jemal A Bray F Center MM Ferlay J Ward E Forman D Global

Cancer Statistics CA- Cancer J Clin 2011 6169ndash90

[2] Gomaa AI Khan SA Toledano M B Waked I Taylor- Robinson S D

Hepatocellular carcinoma epidemiology risk factors and pathogenesis World J

Gastroenterol 2008 14 4300-4308

[3] Marrero J Kudo M Bronowicki J-P The Challenge of Prognosis and

Staging for Hepatocellular Carcinoma Oncologist 2010 15 23-33

[4] Llovet JM Bru C Bruix J Prognosis of hepatocellular carcinoma the

BCLC staging classification Semin Liver Dis 1999 19 329ndash38

[5] Llovet JM Ricci S Mazzaferro V Hilgard P Gane E Blanc JF de

oliveira AC Santoro A Raoul JL Forner A Schwartz M Porta C

Zeuzem S Bolondi L Greten TF Galle PR Seitz JF Borbath I

Haumlussinger D Giannaris T Shan M Moscovici M Voliotis D Bruix J

Sorafenib in advanced hepatocellular carcinoma N Engl J Med 2008 359 378-

90

[6] Wilhelm S Adnane L Newell P Villanueva A Llovet JM Lynch M

Preclinical overview of sorafenib a multikinase inhibitor that targets both Raf

and VEGF and PDGF receptor tyrosine kinase signaling Mol Cancer Ther 2008

73129-3140

[7] Bannasch P Preneoplastic lesions as end points in carcinogenicity testing II

Preneoplasia in various non- hepatic tissues Carcinogenesis 1986 7 849-852

[8] Aleem E Nehrbass D Klimek F Mayer D Bannasch P Upregulation

of the insulin receptor and type I insulin-like growth factor receptor are early

events in hepatocarcinogenesis Toxicol Pathol 2011 39524-43

Literaturverzeichnis

49

[9] Dombrowski F Mathieu C Evert M Hepatocellular Neoplasms Induced by

Low-NumberPancreatic Islet Transplants in Autoimmune Diabetic BBPfd Rats

Cancer Res 2006 1833-1843

[10] Ribback S Calvisi DF Cigliano A Sailer V Peters M Rausch J

Heidecke CD Birth M Dombrowski F Molecular and metabolic changes in

human liver clear cell foci resemble the alterations occurring in rat

hepatocarcinogenesis J Hepatol 2013 581147-56

[11] Morath C Schwenger J Schmidt J Zeier M Kombinierte Niere- Pankreas-

Transplantation Nephrologe 2007 2356ndash363

[12] Griffith RC Scharp D Hartmann B Ballinger W Lacy P A Morphologic

Study of Intrahepatic Portal-vein Islets Isografts Diabetes 1977 26 201-14

[13] Dombrowski F Lehringer-Polzin M Pfeifer U Hyperproliferative Liver

Acini after Intraportal Islet Transplantation in Streptozotocin-Induced Diabetic

Rats Laboratory Invest 1994 71 688-699

[14] Dombrowski F Bannasch P Pfeifer U Hepatocellular Neoplasms Induced

by Low- Number Pancreatic Islet Transplants in Streptozotocin Diabetic Rats

Am J Pathol 1997 150 1071-1087

[15] Dombrowski F Klingmuumlller D Pfeifer U Insulinomas Derived from

Hyperplastic Intra-Hepatic Islet Transplants Am J Pathol 1998 152 1025-

1038

[16] Dombrowski F Peifer U Hyperprolferative State of Liver Acini and

Pancreatic Islets after Intraportal Transplantation of Small Mass of Islets of

Langerhans in Streptozotocin induced Diabetic Rats Exp Clin Endocrinol 1995

103 112-117

Literaturverzeichnis

50

[17] De Paepe M Keymeulen B Pipeleers D Kloumlppel G Proliferation and

Hypertrophy of Liver Cells Surrounding Islet Grafts in Diabetic Recipient Rats

Hepatology 1995 21 1114-1153

[18] Dombrowski F Filsinger E Bannasch P Pfeifer U Altered Liver Acini

Induced in Diabetic Rats by Portal Vein Islet Isografts Resemble

Preneoplstic Hepatic Foci in Their Enzymic Pattern Am J Pathol 1996 148

1249-56

[19] Dragan Y P Sargent L Xu Y-D Xu Y-H H C Pitot HC The

Initiation-Promotion-Progression Model of Rat Hepatocarcinogenesis Exp Biol

Med (Maywood) 1993 20216-24

[20] Buumlrger C Inhibition der Signaltransduktion des epidermalen

Wachstumsfaktorrezeptors (EGF-Rezeptor) durch Peptid-Aptamere unv Diss

Universitaumlt Frankfurt aM 2002

[21 ] Fausto N Liver regeneration J Hepatol 2000 3219-31

[22] Michalopoulos GK DeFrances MC Liver regeneration Science 1997

27660-66

[23] Morimitsu Y Hsia CC Kojiro M Tabor E Nodules of less-differentiated

tumor within or adjacent to hepatocellular carcinoma relative expression of

transforming growth factor-alpha and its receptor in the different areas of tumor

Hum Pathol 1995 261126-1132

[24] Nalesnik MA Lee RG Carr BI Transforming growth factor alpha (TGFalpha)

in hepatocellular carcinomas and adjacent hepatic parenchyma Hum Pathol

1998 29228-234

[25] Harada K Shiota G Kawasaki H Transforming growth factor-alpha and

epidermal growth factor receptor in chronic liver disease and hepatocellular

carcinoma Liver 1999 19318-325

Literaturverzeichnis

51

[26] Chung YH Kim JA Song BC Lee GC Koh MS Lee YS et al

Expression of transforming growth factor-alpha mRNA in livers of patients with

chronic viral hepatitis and hepatocellular carcinoma Cancer 2000 89977-982

[27] Bekaii-Saab T Williams N Plass C Calero M Eng C A novel mutation

in the tyrosine kinase domain of ErB2 in hepatocellular carcinoma BMC

Cancer 2006 278-282

[28] Lee G Merlino G Fausto N Development of liver tumors in transforming

growth factor alpha transgenic mice Cancer Res 1992 19 5162-1570

[29] Hufnagl K Parzefall W Marian B Kaumlfer M Bukowska K Schulte-

Hermann R Grasl-Kraupp B Role of transforming growth factor alspha and

prostaglandines in preferential growth of preneopastic rat hepatocytes

Carcinogenesis 2001 8 1247-1256

[30] Carpenter G Cohen S Epidermal growth factor Annu Rev Biochem 1979

193-216

[31] Hanahan D Weinberg R The hallmarks of cancer Cell 2000 100 57-

70

[32] Fedi S Tola E Moeumlnne-Loccoz Y Dowling DN Smith LM Ogara F

Evidence for signalling between the phytopathogenic fungus Pythium ultimum

and Pseudomonas fluorescens F113 P ultimum represses the expression of

genes in P fluorescens F113 resulting in altered ecological fitness Appl

Environ Microbiol 1997 63 4261-4266

[33] Slamon D Clark G Wong S Levin W Ullrich A McGuire W Science

1987 235 177-182

[34] Khalil M Grandis J Shin D Expert Review of Anticancer Therapy 2003 3

367-380

Literaturverzeichnis

52

[ 35] Krejsa C Rogge M Sadee W Protein therapeutics new applications for

pharmacogenetics Nature Reviews Drug Discovery 2006 5 507-521

[36] Barker A Gibson K Grundy W Godfrey A Barlow J Healy M

Woodburn J Ashton S Curry B Scarlett L Henthorn L Richards L

Studies leading to the identification of ZD1839 (IRESSA) an orally active

selective epidermal growth factor receptor tyrosine kinase inhibitor targeted to

the treatment of cancer Bioorg Med Chem Lett 2001 14 1911-1914

[37] Shchemelinin I Sefc L Necas E Protein kinase inhibitors Folia Biol

(Praha) 2006 4 137-148

[38] Wakeling A Guy S Woodburn J Ashton S Curry B Barker A Gibson

K ZD1839 (IRESSA) an orally active inhibitor of epidermal growth factor

signalling with potential for cancer therapy Cancer Res 2002 20 5749-5754

[39] Blackhall F Ranson M Thatcher N Where next for gefitinib in patients with

lung cancer Lancet Oncol 2006 6 499-507

[40] Birnbaum A Ready N Gefitinib therapy for non-small cell lung cancer

Curr Treat Options Oncol 2005 675-81

[41] Schiffer E Housset C Cacheux W Wendum D Desbois-Mouthon C

Rey C Clergue F Poupon R Barbu V Rosmorduc O Gefitinib an EGFR

inhibitor prevents hepatocellular carcinoma development in the rat liver with

cirrhosis Hepatology 2005 41307-14

[42] Brehmer D Greff Z Godl K Blencke S Kurtenbach A Weber M

Muumlller S Klebl B Cotten M Keacuteri G Wissing J Daub H Cellular

Targets of Gefitinib Cancer Res 2005 65 379

[43] Klotz L Hacker HJ Klingmuumlller D Bannasch P Pfeifer U Dombrowski

F Hepatocellular alterations after intraportal transplantation of ovarian tissue in

ovariectomized rats Am J Pathol 2000 1561613-26

Literaturverzeichnis

53

[44] Dombrowski F Klotz L Hacker HJ Li Y Klingmuumlller D Brix K

Herzog V Bannasch P Hyperproliferative hepatocellular alterations after

intraportal transplantation of thyroid follicles Am J Pathol 2000 15699-113

[45] Weibel E Staubli W Gnagi H Hess F Correlated morphometric and

biochemical studies on the liver cell I Morphometric model stereologic

methods and normal morphometric data for rat liver J Cell Biol1969 4268ndash

91

[46] Strumberg D Clark J Awada A Moore M Richly H Hindlisz A Hirte

H Eder J Lenz H Schwartz B Safety pharmacokinetics and preliminary

antitumor activity of sorafenib a review of four phase I trials in patients with

advanced refractory solid tumors Oncologist 2007 4 426-437

[47] Mendelsohn J Baselga J The EGF receptor family as targets for cancer

therapy Oncogene 2000 56 6550-6565

[48] Li B Chang C Yuan M McKenna W Shu H Resistance to small

molecule inhibitors of epidermal growth factor receptor in malignant gliomas

Cancer Res 2003 21 7443ndash7450

[49] Kosaka T Yatabe Y Endoh H Yoshida K Hida T Tsuboi M Tada H

Kuwano H Mitsudomi T Analysis of epidermal growth factor receptor gene

mutation in patients with non-small cell lung cancer and acquired resistance to

gefitinib Clin Cancer Res 2006 19 5764ndash5769

[50] Huether A Hopfner M Sutter A Baradari V Schuppan D Scheruumlbl

H Signaling pathways involved in the inhibition of epidermal growth factor

receptor by erlotinib in hepatocellular cancer World J Gastroenterol 2006

32 5160ndash5167

[51] Giglia J Antonia S Berk L Bruno S Dessureault S Finkelstein

S Systemic therapy for advanced hepatocellular carcinoma past present and

future Cancer Control 2010 1 120ndash129

Literaturverzeichnis

54

[52] Bannasch P Pathogenesis of hepatocellular carcinoma sequential cellular

molecular and metabolic changes Prog Liver Dis 1996 14161ndash97

[53] Beisbarth H Fekl W Pathophysiology of post-aggression metabolism

Zentralbl Chir 1989 1141045-58

[54] Packungsbeilage Iressa (Hersteller AstraZeneca UK Limited Macclesfield

Cheshire SK10 2NA Vereinigtes Koumlnigreich)

[55] Ribback S Sailer V Boumlhning E Guumlnther J Merz J Steinmuumlller F

Evert M Calvisi DC Der Tyrosinkinasehemmer Gefitinib reduziert die

Tumorentstehung im chemischen jedoch in hormonell induzierten

Hepatokarzinogenese-Modellen Z Gastroenterol 2013 5130 (abstract)

[56] Dombowski F Sailer V Inhibition des Epidermal Growth Factor

Rezeptors in chemisch induzierten praumlneoplastischen Leberherden und

hepatozellulaumlren Karzinomen der Ratte 2010

[57] OrsquoDwyer P J Giantonio BJ Levy DE Kauh JS Fitzgerald B Benson

AB Gefitinib in advanced unresectable hepatocellular carcinoma Results from

the Eastern Cooperative Oncology Grouprsquos Study E1203 Journal of Clinical

2006 414

Tabellenanhang

55

7 Tabellenanhang

Tab 7-1 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Hauptgruppen 1-5

HG1 HG2 HG3 HG4 HG5

Tier 1 234 212 70 304 315

Tier 2 216 282 317 249 324

Tier 3 142 221 184 332 226

Tier 4 306 245 304 287 323

Tier 5 302 205 288 293 273

Tier 6 167 210 306 278 193

Tier 7 291 185 332 271 198

Tier 8 189 215 245 249 201

Tier 9 314 65 234 260

Tier 10 199 268 232

Tier 11 252 291 270

Tier 12 229 169

Tier 13 246

MW 23088 23075 23456 26700 25591

SEM 0795 1070 3487 1108 1505

Test nsa ns

b nsc ns

d

Test lt0001e lt0001

f 0001g lt0001

h lt0001i

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabellenanhang

56

Tab 7-2 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Kontrollgruppen

1-5

KG1 KG2 KG3 KG4 KG5

Tier 1 51 51 47 47 47

Tier 2 47 48 44 48 43

Tier 3 53 48 42 43 43

Tier 4 48 51 61 74 47

Tier 5 57 87 47 44 41

Tier 6 54 47 50 46 40

Tier 7 51 68 51 45 47

Tier 8 52 92 56 49 46

Tier 9 63 63 51 44 47

Tier 10 77 77 48 43 48

Tier 11 50

MW 5530 6320 4973 4830 4490

SEM 0281 0541 0160 0293 0091

Test nsa ns

b nsc 0019

d

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Tabellenanhang

57

Tab 7-3 Gewichtsentwicklung der Hauptgruppen 1-5

HG1 HG2 HG3 HG4 HG5

Tier 1 0938 1045 0841 0942 1057

Tier 2 1092 0938 0870 0894 0950

Tier 3 1075 1070 1435 1077 0967

Tier 4 1089 1039 0696 0960 1004

Tier 5 0988 0984 0693 0763 0958

Tier 6 1187 0949 1004 1041 1033

Tier 7 1044 0988 1220 0874 1306

Tier 8 1039 0964 0984 0949 1016

Tier 9 1038 1221 0957 1209

Tier 10 1063 1039 0935 0946

Tier 11 1020 1934 1192 1030

Tier 12 1007 1266 0770

Tier 13 1063 0618

Tier 14 0935

MW 1056 1009 1081 0984 0983

SEM 0009 0004 0033 0010 0012

Test nsa ns

b nsc ns

d

lt0001e 0001

f lt0001g lt0001

h lt0001i

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabellenanhang

58

Tab 7-4 Gewichtsentwicklung der Kontrollgruppen 1-5

KG1 KG2 KG3 KG4 KG5

Tier 1 1308 1311 2255 1836 1717

Tier 2 1397 1269 1408 1872 1672

Tier 3 1332 1318 1471 1134 1598

Tier 4 1285 1225 1642 1206 1621

Tier 5 1331 1189 1828 1512 1896

Tier 6 1341 1203 1946 1339 1746

Tier 7 1361 0981 1788 1326 1589

Tier 8 1290 1105 1806 1411 1856

Tier 9 1109 1090 1560 1380 1389

Tier 10 1128 1094 1526 1432 1406

Tier 11 1537

MW 1288 1179 1706 1445 1649

SEM 0010 0011 0023 0024 0017

Test 0029a 0025

b 0043c ns

d

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Tabellenanhang

59

Tab 6-5Nebenwirkungen von Gefitinib [47]

Nebenwirkungen nach Systemorganklassen und Haumlufigkeit Stoffwechsel- und Ernaumlhrungsstoumlrungen Sehr haumlufig Anorexie leicht oder

mittelschwer (CTC-Grad 1 oder 2)

Augenerkrankungen Haumlufig Konjunktivitis Blepharitis und

trockene Augen hauptsaumlchlich

leicht (CTC-Grad 1) Gelegentlich Hornhauterosion reversibel und

manchmal verbunden mit

anormalem Wimpernwachstum Keratitis (012 )

Gefaumlszligerkrankungen Haumlufig Haumlmorrhagie wie Nasenbluten

und Haumlmaturie Erkrankungen der Atemwege des Brustraums und Mediastinums

Haumlufig Interstitielle Lungenerkrankung (13 ) oft schwer (CTC-Grad 3-4) uumlber Todesfaumllle wurde

berichtet Erkrankungen des Gastrointestinaltrakts Sehr haumlufig Durchfall hauptsaumlchlich leicht

oder mittelschwer (CTC-Grad 1

oder 2)

Erbrechen hauptsaumlchlich leicht

oder mittelschwer (CTC-Grad 1

oder 2)

Uumlbelkeit hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Stomatitis hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Haumlufig Dehydratation als Folge von

Durchfall Uumlbelkeit Erbrechen

oder Appetitlosigkeit

Mundtrockenheit hauptsaumlchlich

leicht (CTC-Grad 1)

Gelegentlich Pankreatitis gastrointestinale Perforation

Leber- und Gallenerkrankungen Sehr haumlufig Erhoumlhungen der

Alaninaminotransferase

hauptsaumlchlich leicht bis

mittelschwer Haumlufig Erhoumlhungen der

Aspartataminotransferase

hauptsaumlchlich leicht bis

mittelschwer Erhoumlhungen des

Gesamtbilirubins hauptsaumlchlich

leicht bis mittelschwer

Gelegentlich Hepatitis

Tabellenanhang

60

Erkrankungen der Haut und des Unterhautzellgewebes

Sehr haumlufig Hautreaktionen hauptsaumlchlich

leicht bis mittelschwer (CTC-Grad 1 oder 2) pustuloumlser Ausschlag manchmal juckend mit trockener Haut einschlieszliglich Hautfissuren erythematoumls

Haumlufig Nagelstoumlrungen Alopezie

Gelegentlich Allergische Reaktionen unter

anderem Angiooumldem und

Urtikaria Selten Bulloumlse Reaktionen

einschlieszliglich toxisch epidermaler Nekrolyse Stevens-Johnson-Syndrom und Erythema multiforme Kutane Vaskulitis

Erkrankungen der Nieren und Harnwege Haumlufig Asymptomatische Erhoumlhung der Kreatininwerte im Blut Proteinurie Zystitis

Selten Haumlmorrhagische Zystitis Allgemeine Erkrankungen und Beschwerden am Verabreichungsort

Sehr haumlufig Asthenie hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Haumlufig Pyrexie Die Haumlufigkeit von UAWs die mit abnormalen Aumlnderungen eines Laborwerts

zusammenhaumlngen wurde auf Basis der Patienten ermittelt bei denen sich der

entsprechende Laborwert mindestens um 2 oder mehr CTC-Grade (bezogen auf den

basalen Laborwert) geaumlndert hat

Dieses Ereignis kann zusammen mit anderen Formen von

Dehydratisierungserscheinungen auftreten (hauptsaumlchlich Hautreaktionen) die bei

IRESSA beobachtet wurden

Die Gesamthaumlufigkeit der unerwuumlnschten Ereignisse mit allergischen Reaktionen

betrug nach der zusammengefassten Analyse der ISEL- INTEREST- und

IPASS-Studien 15 (36 Patienten) Vierzehn der 36 Patienten wurden aus der

gemeldeten Haumlufigkeit ausgeschlossen da es in den Meldungen Hinweise auf

eine nicht-allergische Aumltiologie gab oder darauf dass die allergische Reaktion

die Folge einer Therapie mit einem anderen Arzneimittel war

Dies schlieszligt einzelne Berichte von Leberversagen ein das in einigen Faumlllen

toumldlich verlief

Abkuumlrzungsverzeichnis

61

8 Abkuumlrzungsverzeichnis

microl Mikroliter

Abb Abbildung

ABC avidin-biotin-complex

AKT aktivierte Protein Kinase B

ATP Adenosintriphosphat

BCLC Bacelona Liver Cancer Clinic

BrdU Bromodesoxyuridin

bzw beziehungsweise

CCF clear cell foci

CIS China integrated score

cm Zentimeter

d der

DAB 33-Diaminobenzidin

dh das heiszligt

DNA Desoxyribonucleic acid

EGF Epidermal Growth Factor

EGF-R EGF-Rezeptor

Fa Firma

FAH foci of altered hepatocytes

g Gramm

GSF glycogen storing foci

h Stunde

HCA Hepatozellulaumlres Adenom

HCC Hepatozellulaumlres Karzinom

HE Haumlmatoxylin- Eosin- Faumlrbung

HG Hauptgruppe

HPLC high performance liquid chromatographie

IGF-1R Insulin-Like Growth Factor Receptor 1

GLUT Glukosetransporter

JAK Januskinase

kg Kilogramm

Abkuumlrzungsverzeichnis

62

KG Kontrollgruppe

MAPK mitogen activated protein kinase

mg Milligramm

ml Milliliter

mm Millimeter

mTOR mechanistic Target of Rapamycin

MW Mittelwert

NaCl Natriumchlorid

NaHCO3 Natriumhydrogencarbonat

NNM N- Nitrosomorpholin

ns nicht signifikant

PAS Periodic acid-Schiff reaction

PDGF-R-β Platet Derived Growth Factor-Rezeptor-β

PEI Perkutane Ethanol- Instillation

PI3K Phosphoinositide 3- Kinase

PST Performance- Status

RAF-Kinase Ras-activated factor-Kinase

Ras Rat sarcoma

RFA Radiofrequenzablation

RNA Ribunuclied acid

SEM Standard error of the mean

STAT Signal Transducers and Activators of Transcription

TACE transarterielle Chemoembolisation

TGF-α Transforming Growth Factor alpha

TRIS Tris(hydroxymethyl)-aminomethan

ua unter anderem

UAW Unerwuumlnschte Arzneimittelwirkung

VEGF-R Vascular Endothelial Growth factor-Rezeptor

vgl vergleiche

zB zum Beispiel

Danksagung

63

9 Danksagung

Besonderer Dank gilt Herrn Professor Dr med F Dombrowski fuumlr die Uumlberlassung

des Themas und die Moumlglichkeit diese Arbeit an seinem Institut durchzufuumlhren Mit

seiner Unterstuumltzung war es moumlglich ein Gerhard- Domagk- Stipendium der Ernst-

Moritz- Arndt- Universitaumlt zu erhalten An dieser Stelle moumlchte ich mich auch

rechtherzlich bei der Stipendienvergabekommission bedanken Meinen Doktoranden-

Kollegen moumlchte ich fuumlr die Bereitschaft danken jederzeit bei der Versorgung der

Ratten und Mithilfe bei den experimentellen Versuchen zur Verfuumlgung zu stehen Der

Tierpflegerin Frau Zimak sowie den medizinisch-technischen Assistenten des Instituts

danke ich fuumlr die Versorgung der Tiere und die Anfertigung der histologischen und

immunhistochemischen Schnitte Nicht zuletzt danke ich Frau Dr F Steinmuumlller und

Frau Dr S Ribback fuumlr die Betreuung und kritische Auseinandersetzung mit meiner

Doktorarbeit

Page 39: Die Inhibition von TGF-a bei der Hepatokarzinogenese nach ... · RFA und transarterielle (Chemo-)Embolisation= TAE/ TACE) zur Verfügung. Da die Diagnose jedoch häufig erst in einem

Ergebnisse

39

Abbildung 13 Immunhistochemische Darstellung von TGF-α

Beispiel der immunhistochemischen Darstellung von TGF-α in einem hellzelligen Leberherd (6 Monate

nach Transplantation ohne Gefitinibgabe) Man sieht eine maumlszligige Braunfaumlrbung des Zytoplasmas und

der Zellmembran der Hepatozyten der Leberherde im Vergleich zum umgebenden Normalgewebe

entsprechend einer Uumlberexpression von TGFα innerhalb des Leberherdes

(Laumlnge der unteren Bildkante A1740microm B 870microm)

B

A

Ergebnisse

40

Abbildung 14 Immunhistochemische Darstellung von EGF-R

Beispiel einer immunhistochemischen Darstellung des EGF-R in einem hellzelligen Leberherd(6 Monate

nach Transplantation ohne Gefitinibgabe) Im Vergleich zum Normalgewebe findet man eine etwas

kraumlftigere membranstaumlndige Braunfaumlrbung der Hepatozyten im Herdgewebe entsprechend einer leichten

Uumlberexpression des EGFR in den Leberherden (Laumlnge der unteren Bildkante A1740microm B 870microm)

A

B

Ergebnisse

41

Abbildung 15 Immunhistochemische Darstellung BrdU-markierter Hepatozyten

Dunkelbraun gefaumlrbte Zellkerne markieren Hepatozyten die sich im Proliferationszyklus befinden Das

umliegende Normalgewebe zeigt im Vergleich zum Herdgewebe eine deutlich geringere

Proliferationsaktivitaumlt BrdU wurde mittels einer osmotischen Minipumpe uumlber 7 Tage kontinuierlich

verabreicht (6 Monate nach Transplantation ohne Gefitinibgabe)

(Laumlnge der unteren Bildkante 870microm)

A

Diskussion

42

4 Diskussion

41 Die Transplantate und deren Effekte auf das benachbarte Leberparenchym

Voraussetzung fuumlr das Experiment waren vitale Pankreasinseltransplantate in den

kleinen Pfortaderaumlsten der Leber welche zu allen Toumltungszeitpunkten in den

Hauptgruppen nachgewiesen werden konnten (siehe Abb 3) Zahlreiche Herde

veraumlnderter Hepatozyten haben sich im Abstromgebiet der Transplantate ausgebildet

Mit Hilfe der PAS-Reaktion konnte die Glykogenspeicherung der vergroumlszligerten

Hepatozyten innerhalb des Leberazinus deutlich gemacht werden Diese klarzelligen

Herde (clear cell foci CCF) werden bei der Ratte zu den Praumlneoplasien gezaumlhlt [50]

Ursaumlchlich fuumlr die Glykogenose ist eine reduzierte Glykogenolyseaktivitaumlt der

Hepatozyten und eine gesteigerte Glykogensynthese (verminderte Aktivitaumlt des

glykogenolytischen Enzyms Glukose- 6- Phosphatase) Insulin-vermittelte Signalwege

wie AKT mTOR und Ras Raf1 sowie Enzyme der Glykolyse der de-novo-

Fettsaumluresynthese der β- Oxidation und der Cholesterinbiosynthese sind in den CCF

hochreguliert verglichen mit dem Normalgewebe Ebenfalls findet sich eine erhoumlhte

Proliferationsaktivitaumlt [9] und eine gleichzeitige Uumlberexpression von EGF-R und TGF-α

in praumlneoplastischen Herden wie es auch in diesem Experiment bei den unbehandelten

Tieren nachweisbar ist

42 Blutglukose und Gewichtsentwicklung der Tiere

In allen Hauptgruppen konnte nach der Transplantation eine Gewichtsreduktion

nachgewiesen werden Diese beruht meist auf einer voruumlbergehenden Einstellung der

Nahrungsaufnahme sowie dem auch beim Menschen bekannten

Postaggressionsstoffwechsel nach Operationen [53]

Die Entwicklung von Blutglukose und Gewicht der Haupt- und Kontrollgruppen

entsprach in der Gesamtheit unseren Erwartungen In den Hauptgruppen konnten wir

dauerhaft hohe Blutzuckerwerte und groumlszligtenteils konstante Gewichtsverlaumlufe

verzeichnen Die Kontrolltiere waren zu jeder Zeit normoglykaumlmisch und nahmen

kontinuierlich an Gewicht zu Ein Einfluss des Medikamentes Gefitinib bezogen auf

die Blutglukose- und Gewichtsdaten konnte bei den transplantierten Versuchstieren

Diskussion

43

nicht festgestellt werden Hier zeigte sich im Vergleich der einzelnen Hauptgruppen

untereinander kein signifikanter Unterschied Die geringe Gewichtszunahme ist wie

auch schon in einigen Vorarbeiten beschrieben den Nebenwirkungen des Diabetes

zuzuschreiben [13] Zudem kam es bei den diabetischen Tieren zu Katarakten

Polydipsie Polyurie und Diarrhoen

Ein Einfluss des Gefitinibs auf die Gewichtsentwicklung der nicht-transplantieren Tiere

konnte jedoch ermittelt werden Es zeigten sich signifikante Unterschiede zwischen den

behandelten (Kontrollgruppe 4 6 Monate 2 Wochen Gefitinib) und den nicht-

behandelten Tieren (Kontrollgruppe 3 6 Monate) Gefitinib fuumlhrte dazu dass die Tiere

anfangs weniger zunahmen dann nach 3 Wochen aber kontinuierlich an Gewicht

zunahmen moumlglicherweise laumlsst sich dies durch Gewoumlhnungseffekte erklaumlren

Die Kontrollgruppe 5 welche sechs Monate lebte und drei Monate vor

Toumltungszeitpunkt Gefitinib erhielt zeigte jedoch im Vergleich zu der unbehandelten

Kontrollgruppe 3 (6 Monate) keinen signifikanten Gewichtsunterschied Dies kann die

Folge einer Toleranzentwicklung gegenuumlber der Applikation sein oder dass mit

zunehmender Dauer der Verabreichung des Medikamentes die Nebenwirkungen von

den Tieren besser toleriert werden konnten Zu den bekannten Nebenwirkungen von

Gefitinib gehoumlren Diarrhoen Augenentzuumlndungen und Hautausschlaumlge (vergleiche

Tab 6-5) [54] Ein Einfluss des Medikamentes auf den Blutglukosespiegel der

Kontrolltiere konnte nicht festgestellt werden

43 Proliferationsindex

Ziel dieser Arbeit war die Inhibition von EGF-R ein Transmembranrezeptor der eine

wichtige Rolle in der Hepatokarzinogenese spielt [28 29] Dieser

Wachstumsfaktorrezeptor wird auch auf der Zelloberflaumlche hepatozellulaumlrer Karzinome

vermehrt exprimiert [46 47]

Nun konnte in meinen Experimenten durch die Blockade der intrazellulaumlren

Tyrosinkinase mittels Gefitinib eine Reduktion der Proliferationsrate der

praumlneoplastischen Leberherde erzielt werden sodass eine Beeinflussung der Initiation

der Hepatokarzinogenese anzunehmen ist Gefitinib hemmt die Proliferation dieser

Glykogenspeicherherde im Kurzzeitversuch uumlber 2 Wochen bei den 3 Wochen- und 6-

Monatstieren mit einer Dosis von 20mgkgKG

Diskussion

44

Im Gegensatz dazu kam es zu keiner Beeinflussung der Proliferation bei den

Mittellangzeitversuchen von 6 Monaten uumlber eine laumlngere Applikationsdauer (3

Monate) mit einer reduzierten Dosis (10mgkgKG) Somit bleibt anscheinend die

Karzinogenese bereits laumlnger bestehender womoumlglich schon promovierter Herde durch

eine EGF-R-Blockade unbeeinflusst Dies liegt moumlglicherweise an dem Startpunkt der

Behandlung da die Therapie mit Gefitinib erst nach 3 Monaten begonnen wurde und

der Einfluss auf die sehr fruumlhe Hepatokarzinogenese somit verringert ist

Auch andere Modelle wie die intrahepatische Ovar- und

Schilddruumlsenfollikeltransplantation sowie chemische Hepatokarzinogenesemodelle (N-

Nitrosomorpholin) zeigten aumlhnliche Ergebnisse sowohl in Kurz- (3 Wochen - 6 Monate)

als auch in den Langzeitexperimenten (12-24 Monate) im Hinblick auf die Proliferation

Nach 2-woumlchiger Hochdosis-Gefitinibgabe lieszligen sich verminderte

Proliferationsaktivitaumlten in den praumlneoplastischen Leberherden nachweisen Im

Ovartransplantationsmodell Modellen entstanden sogar weiterhin hepatozellulaumlre

Adenome und Karzinome sodass anzunehmen ist dass Gefitinib kaum einen Einfluss

auf die Promotion und Progression in der hormonellen Hepatokarzinogenese hat Weder

die Anzahl noch das Auftreten der Tumoren wurde durch die Gefitinibdauergabe

(10mg) beeinflusst [55] Im N-Nitrosomorpholinmodell hingegen konnte das Auftreten

von hepatozellulaumlren Adenomen und Karzinomen durch die Gefitinibgabe reduziert

werden sodass im chemischen Hepatokarzinogenesemodell die Aktivierung des EGF-R

womoumlglich eine groumlszligere Rolle spielt als im hormonellen [56]

Eine moumlgliche Erklaumlrung kann die Resistenzentwicklung gegenuumlber

Tyrosinkinaseinhibitoren sein welche sowohl in vitro als auch klinisch bei der

Behandlung mit diesen Medikamenten beobachtet wird [49 50] Auszligerdem ist es

moumlglich dass die verabreichte Dosis von 10mgkgKG Gefitinib nicht zu einer

vollstaumlndigen Blockade der Tyrosinkinase gefuumlhrt hat Womoumlglich kam es uumlber

alternative Wege wie beispielsweise der Aktivierung des IGF-1R (insulin-like-growth-

factor-receptor 1) zu einer Aufrechterhaltung des MAPK-Pfades und damit zum

Uumlberleben und Wachstum der Praumlneoplasien [50 51] Zellkulturexperimente konnten

diese Resistenzentwicklung und eine Transaktivierung des EGF-R belegen [50]

Diese Hypothese wird auch durch eine klinische Studie aus dem Jahr 2006 untermauert

[57] Hier wurde die Wirksamkeit von Gefitinib bei fortgeschrittenem inoperablen

HCCacutes an 31 Patienten untersucht Das Ergebnis war jedoch mit einem Ansprechen von

nur ca 3 ernuumlchternd sodass die Studie nicht fortgefuumlhrt wurde Allerdings findet

Diskussion

45

Gefitinib (IressaTM) neben Erlotinib (TarcevaTM) ua im Rahmen klinischer Studien

in der Therapie des Bronchialkarzinoms Anwendung

Zusammenfassung

46

5 Zusammenfassung

Die therapeutischen Moumlglichkeiten sind fuumlr das hepatozellulaumlre Karzinom bis heute sehr

begrenzt Tierexperimentelle Hepatokarzinogenesemodelle dienen dem besseren

Verstaumlndnis diverser pathophysiologischer metabolischer und molekulaer Prozesse

und zeigen neue gezielte antitumorigene Therapieansaumltze auf

Ein langjaumlhrig etabliertes Modell ist die hormoninduzierte Hepatokarzinogenese durch

Pankreasinseltransplantation Auch andere Modelle wie die intrahepatische Ovar- und

Schilddruumlsenfollikeltransplantation sowie chemische Hepatokarzinogenesemodelle (N-

Nitrosomorpholin) haben sich etabliert und wurden in parallelen Experimenten zu

meinem durchgefuumlhrt In allen Modellen entstanden Praumlneoplasien bzw

hyperproliferative Leberherde in der nichtzirrhotischen Rattenleber welche sich (auszliger

nach Schilddruumlsenfollikeltransplantation) zu hepatozellulaumlren Adenomen und spaumlter

auch Karzinomen weiterentwickelten

In dieser Studie wurden die Versuchstiere (Ratten) in 5 Haupt- und 5 Kontrollgruppen

unterteilt wobei die kuumlrzeste Beobachtungszeit bei 3 Wochen und die laumlngste bei 6

Monaten lag Die Dauer der Gefitinibapplikation wurde ebenfalls unterteilt in 2 Wochen

und 3 Monate Messparameter in diesem Experiment stellten Blutzucker Gewicht und

die Proliferationsaktivitaumlt der Herde dar Das Lebergewebe wurde histologisch

morphometrisch und immunhistochemisch untersucht

In der vorliegenden Arbeit wurde versucht die insulininduzierte Hepatokarzinogenese

mittels Gefitinib zu hemmen Dieses blockiert spezifisch die Tyrosinkinase des EGF-R

sodass es zu einer Unterbrechung der Signalkaskade kommt

In meiner Arbeit fand sich im Kurzzeitversuch eine deutlich geringere

Proliferationsaktivitaumlt innerhalb der Glykogenspeicherherde behandelter Tiere im

Vergleich zu nicht behandelten Tieren

Dies untermauert die Annahme dass TGF-α und der EGF-R eine wichtige Rolle in der

Entstehung praumlneoplastischer Herde und in der Hepatokarzinogenese spielen

In diesem Experiment konnte somit gezeigt werden dass Gefitinib einen Einfluss auf

die Initiation der Tumorgenese im Inseltransplantationsmodell der Ratten hat

Die Langzeitexperimente zeigten jedoch dass es zu keiner Beeinflussung der Promotion

und Progression der Hepatokarzinogenese kam Anzunehmen ist dass die EGF-R-

Zusammenfassung

47

Aktivierung nur einen Teil der aktivierten Signalkaskaden in der hormonell induzierten

Karzinogenese der Leber ausmacht

Literaturverzeichnis

48

6 Literaturverzeichnis

[1] Jemal A Bray F Center MM Ferlay J Ward E Forman D Global

Cancer Statistics CA- Cancer J Clin 2011 6169ndash90

[2] Gomaa AI Khan SA Toledano M B Waked I Taylor- Robinson S D

Hepatocellular carcinoma epidemiology risk factors and pathogenesis World J

Gastroenterol 2008 14 4300-4308

[3] Marrero J Kudo M Bronowicki J-P The Challenge of Prognosis and

Staging for Hepatocellular Carcinoma Oncologist 2010 15 23-33

[4] Llovet JM Bru C Bruix J Prognosis of hepatocellular carcinoma the

BCLC staging classification Semin Liver Dis 1999 19 329ndash38

[5] Llovet JM Ricci S Mazzaferro V Hilgard P Gane E Blanc JF de

oliveira AC Santoro A Raoul JL Forner A Schwartz M Porta C

Zeuzem S Bolondi L Greten TF Galle PR Seitz JF Borbath I

Haumlussinger D Giannaris T Shan M Moscovici M Voliotis D Bruix J

Sorafenib in advanced hepatocellular carcinoma N Engl J Med 2008 359 378-

90

[6] Wilhelm S Adnane L Newell P Villanueva A Llovet JM Lynch M

Preclinical overview of sorafenib a multikinase inhibitor that targets both Raf

and VEGF and PDGF receptor tyrosine kinase signaling Mol Cancer Ther 2008

73129-3140

[7] Bannasch P Preneoplastic lesions as end points in carcinogenicity testing II

Preneoplasia in various non- hepatic tissues Carcinogenesis 1986 7 849-852

[8] Aleem E Nehrbass D Klimek F Mayer D Bannasch P Upregulation

of the insulin receptor and type I insulin-like growth factor receptor are early

events in hepatocarcinogenesis Toxicol Pathol 2011 39524-43

Literaturverzeichnis

49

[9] Dombrowski F Mathieu C Evert M Hepatocellular Neoplasms Induced by

Low-NumberPancreatic Islet Transplants in Autoimmune Diabetic BBPfd Rats

Cancer Res 2006 1833-1843

[10] Ribback S Calvisi DF Cigliano A Sailer V Peters M Rausch J

Heidecke CD Birth M Dombrowski F Molecular and metabolic changes in

human liver clear cell foci resemble the alterations occurring in rat

hepatocarcinogenesis J Hepatol 2013 581147-56

[11] Morath C Schwenger J Schmidt J Zeier M Kombinierte Niere- Pankreas-

Transplantation Nephrologe 2007 2356ndash363

[12] Griffith RC Scharp D Hartmann B Ballinger W Lacy P A Morphologic

Study of Intrahepatic Portal-vein Islets Isografts Diabetes 1977 26 201-14

[13] Dombrowski F Lehringer-Polzin M Pfeifer U Hyperproliferative Liver

Acini after Intraportal Islet Transplantation in Streptozotocin-Induced Diabetic

Rats Laboratory Invest 1994 71 688-699

[14] Dombrowski F Bannasch P Pfeifer U Hepatocellular Neoplasms Induced

by Low- Number Pancreatic Islet Transplants in Streptozotocin Diabetic Rats

Am J Pathol 1997 150 1071-1087

[15] Dombrowski F Klingmuumlller D Pfeifer U Insulinomas Derived from

Hyperplastic Intra-Hepatic Islet Transplants Am J Pathol 1998 152 1025-

1038

[16] Dombrowski F Peifer U Hyperprolferative State of Liver Acini and

Pancreatic Islets after Intraportal Transplantation of Small Mass of Islets of

Langerhans in Streptozotocin induced Diabetic Rats Exp Clin Endocrinol 1995

103 112-117

Literaturverzeichnis

50

[17] De Paepe M Keymeulen B Pipeleers D Kloumlppel G Proliferation and

Hypertrophy of Liver Cells Surrounding Islet Grafts in Diabetic Recipient Rats

Hepatology 1995 21 1114-1153

[18] Dombrowski F Filsinger E Bannasch P Pfeifer U Altered Liver Acini

Induced in Diabetic Rats by Portal Vein Islet Isografts Resemble

Preneoplstic Hepatic Foci in Their Enzymic Pattern Am J Pathol 1996 148

1249-56

[19] Dragan Y P Sargent L Xu Y-D Xu Y-H H C Pitot HC The

Initiation-Promotion-Progression Model of Rat Hepatocarcinogenesis Exp Biol

Med (Maywood) 1993 20216-24

[20] Buumlrger C Inhibition der Signaltransduktion des epidermalen

Wachstumsfaktorrezeptors (EGF-Rezeptor) durch Peptid-Aptamere unv Diss

Universitaumlt Frankfurt aM 2002

[21 ] Fausto N Liver regeneration J Hepatol 2000 3219-31

[22] Michalopoulos GK DeFrances MC Liver regeneration Science 1997

27660-66

[23] Morimitsu Y Hsia CC Kojiro M Tabor E Nodules of less-differentiated

tumor within or adjacent to hepatocellular carcinoma relative expression of

transforming growth factor-alpha and its receptor in the different areas of tumor

Hum Pathol 1995 261126-1132

[24] Nalesnik MA Lee RG Carr BI Transforming growth factor alpha (TGFalpha)

in hepatocellular carcinomas and adjacent hepatic parenchyma Hum Pathol

1998 29228-234

[25] Harada K Shiota G Kawasaki H Transforming growth factor-alpha and

epidermal growth factor receptor in chronic liver disease and hepatocellular

carcinoma Liver 1999 19318-325

Literaturverzeichnis

51

[26] Chung YH Kim JA Song BC Lee GC Koh MS Lee YS et al

Expression of transforming growth factor-alpha mRNA in livers of patients with

chronic viral hepatitis and hepatocellular carcinoma Cancer 2000 89977-982

[27] Bekaii-Saab T Williams N Plass C Calero M Eng C A novel mutation

in the tyrosine kinase domain of ErB2 in hepatocellular carcinoma BMC

Cancer 2006 278-282

[28] Lee G Merlino G Fausto N Development of liver tumors in transforming

growth factor alpha transgenic mice Cancer Res 1992 19 5162-1570

[29] Hufnagl K Parzefall W Marian B Kaumlfer M Bukowska K Schulte-

Hermann R Grasl-Kraupp B Role of transforming growth factor alspha and

prostaglandines in preferential growth of preneopastic rat hepatocytes

Carcinogenesis 2001 8 1247-1256

[30] Carpenter G Cohen S Epidermal growth factor Annu Rev Biochem 1979

193-216

[31] Hanahan D Weinberg R The hallmarks of cancer Cell 2000 100 57-

70

[32] Fedi S Tola E Moeumlnne-Loccoz Y Dowling DN Smith LM Ogara F

Evidence for signalling between the phytopathogenic fungus Pythium ultimum

and Pseudomonas fluorescens F113 P ultimum represses the expression of

genes in P fluorescens F113 resulting in altered ecological fitness Appl

Environ Microbiol 1997 63 4261-4266

[33] Slamon D Clark G Wong S Levin W Ullrich A McGuire W Science

1987 235 177-182

[34] Khalil M Grandis J Shin D Expert Review of Anticancer Therapy 2003 3

367-380

Literaturverzeichnis

52

[ 35] Krejsa C Rogge M Sadee W Protein therapeutics new applications for

pharmacogenetics Nature Reviews Drug Discovery 2006 5 507-521

[36] Barker A Gibson K Grundy W Godfrey A Barlow J Healy M

Woodburn J Ashton S Curry B Scarlett L Henthorn L Richards L

Studies leading to the identification of ZD1839 (IRESSA) an orally active

selective epidermal growth factor receptor tyrosine kinase inhibitor targeted to

the treatment of cancer Bioorg Med Chem Lett 2001 14 1911-1914

[37] Shchemelinin I Sefc L Necas E Protein kinase inhibitors Folia Biol

(Praha) 2006 4 137-148

[38] Wakeling A Guy S Woodburn J Ashton S Curry B Barker A Gibson

K ZD1839 (IRESSA) an orally active inhibitor of epidermal growth factor

signalling with potential for cancer therapy Cancer Res 2002 20 5749-5754

[39] Blackhall F Ranson M Thatcher N Where next for gefitinib in patients with

lung cancer Lancet Oncol 2006 6 499-507

[40] Birnbaum A Ready N Gefitinib therapy for non-small cell lung cancer

Curr Treat Options Oncol 2005 675-81

[41] Schiffer E Housset C Cacheux W Wendum D Desbois-Mouthon C

Rey C Clergue F Poupon R Barbu V Rosmorduc O Gefitinib an EGFR

inhibitor prevents hepatocellular carcinoma development in the rat liver with

cirrhosis Hepatology 2005 41307-14

[42] Brehmer D Greff Z Godl K Blencke S Kurtenbach A Weber M

Muumlller S Klebl B Cotten M Keacuteri G Wissing J Daub H Cellular

Targets of Gefitinib Cancer Res 2005 65 379

[43] Klotz L Hacker HJ Klingmuumlller D Bannasch P Pfeifer U Dombrowski

F Hepatocellular alterations after intraportal transplantation of ovarian tissue in

ovariectomized rats Am J Pathol 2000 1561613-26

Literaturverzeichnis

53

[44] Dombrowski F Klotz L Hacker HJ Li Y Klingmuumlller D Brix K

Herzog V Bannasch P Hyperproliferative hepatocellular alterations after

intraportal transplantation of thyroid follicles Am J Pathol 2000 15699-113

[45] Weibel E Staubli W Gnagi H Hess F Correlated morphometric and

biochemical studies on the liver cell I Morphometric model stereologic

methods and normal morphometric data for rat liver J Cell Biol1969 4268ndash

91

[46] Strumberg D Clark J Awada A Moore M Richly H Hindlisz A Hirte

H Eder J Lenz H Schwartz B Safety pharmacokinetics and preliminary

antitumor activity of sorafenib a review of four phase I trials in patients with

advanced refractory solid tumors Oncologist 2007 4 426-437

[47] Mendelsohn J Baselga J The EGF receptor family as targets for cancer

therapy Oncogene 2000 56 6550-6565

[48] Li B Chang C Yuan M McKenna W Shu H Resistance to small

molecule inhibitors of epidermal growth factor receptor in malignant gliomas

Cancer Res 2003 21 7443ndash7450

[49] Kosaka T Yatabe Y Endoh H Yoshida K Hida T Tsuboi M Tada H

Kuwano H Mitsudomi T Analysis of epidermal growth factor receptor gene

mutation in patients with non-small cell lung cancer and acquired resistance to

gefitinib Clin Cancer Res 2006 19 5764ndash5769

[50] Huether A Hopfner M Sutter A Baradari V Schuppan D Scheruumlbl

H Signaling pathways involved in the inhibition of epidermal growth factor

receptor by erlotinib in hepatocellular cancer World J Gastroenterol 2006

32 5160ndash5167

[51] Giglia J Antonia S Berk L Bruno S Dessureault S Finkelstein

S Systemic therapy for advanced hepatocellular carcinoma past present and

future Cancer Control 2010 1 120ndash129

Literaturverzeichnis

54

[52] Bannasch P Pathogenesis of hepatocellular carcinoma sequential cellular

molecular and metabolic changes Prog Liver Dis 1996 14161ndash97

[53] Beisbarth H Fekl W Pathophysiology of post-aggression metabolism

Zentralbl Chir 1989 1141045-58

[54] Packungsbeilage Iressa (Hersteller AstraZeneca UK Limited Macclesfield

Cheshire SK10 2NA Vereinigtes Koumlnigreich)

[55] Ribback S Sailer V Boumlhning E Guumlnther J Merz J Steinmuumlller F

Evert M Calvisi DC Der Tyrosinkinasehemmer Gefitinib reduziert die

Tumorentstehung im chemischen jedoch in hormonell induzierten

Hepatokarzinogenese-Modellen Z Gastroenterol 2013 5130 (abstract)

[56] Dombowski F Sailer V Inhibition des Epidermal Growth Factor

Rezeptors in chemisch induzierten praumlneoplastischen Leberherden und

hepatozellulaumlren Karzinomen der Ratte 2010

[57] OrsquoDwyer P J Giantonio BJ Levy DE Kauh JS Fitzgerald B Benson

AB Gefitinib in advanced unresectable hepatocellular carcinoma Results from

the Eastern Cooperative Oncology Grouprsquos Study E1203 Journal of Clinical

2006 414

Tabellenanhang

55

7 Tabellenanhang

Tab 7-1 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Hauptgruppen 1-5

HG1 HG2 HG3 HG4 HG5

Tier 1 234 212 70 304 315

Tier 2 216 282 317 249 324

Tier 3 142 221 184 332 226

Tier 4 306 245 304 287 323

Tier 5 302 205 288 293 273

Tier 6 167 210 306 278 193

Tier 7 291 185 332 271 198

Tier 8 189 215 245 249 201

Tier 9 314 65 234 260

Tier 10 199 268 232

Tier 11 252 291 270

Tier 12 229 169

Tier 13 246

MW 23088 23075 23456 26700 25591

SEM 0795 1070 3487 1108 1505

Test nsa ns

b nsc ns

d

Test lt0001e lt0001

f 0001g lt0001

h lt0001i

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabellenanhang

56

Tab 7-2 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Kontrollgruppen

1-5

KG1 KG2 KG3 KG4 KG5

Tier 1 51 51 47 47 47

Tier 2 47 48 44 48 43

Tier 3 53 48 42 43 43

Tier 4 48 51 61 74 47

Tier 5 57 87 47 44 41

Tier 6 54 47 50 46 40

Tier 7 51 68 51 45 47

Tier 8 52 92 56 49 46

Tier 9 63 63 51 44 47

Tier 10 77 77 48 43 48

Tier 11 50

MW 5530 6320 4973 4830 4490

SEM 0281 0541 0160 0293 0091

Test nsa ns

b nsc 0019

d

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Tabellenanhang

57

Tab 7-3 Gewichtsentwicklung der Hauptgruppen 1-5

HG1 HG2 HG3 HG4 HG5

Tier 1 0938 1045 0841 0942 1057

Tier 2 1092 0938 0870 0894 0950

Tier 3 1075 1070 1435 1077 0967

Tier 4 1089 1039 0696 0960 1004

Tier 5 0988 0984 0693 0763 0958

Tier 6 1187 0949 1004 1041 1033

Tier 7 1044 0988 1220 0874 1306

Tier 8 1039 0964 0984 0949 1016

Tier 9 1038 1221 0957 1209

Tier 10 1063 1039 0935 0946

Tier 11 1020 1934 1192 1030

Tier 12 1007 1266 0770

Tier 13 1063 0618

Tier 14 0935

MW 1056 1009 1081 0984 0983

SEM 0009 0004 0033 0010 0012

Test nsa ns

b nsc ns

d

lt0001e 0001

f lt0001g lt0001

h lt0001i

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabellenanhang

58

Tab 7-4 Gewichtsentwicklung der Kontrollgruppen 1-5

KG1 KG2 KG3 KG4 KG5

Tier 1 1308 1311 2255 1836 1717

Tier 2 1397 1269 1408 1872 1672

Tier 3 1332 1318 1471 1134 1598

Tier 4 1285 1225 1642 1206 1621

Tier 5 1331 1189 1828 1512 1896

Tier 6 1341 1203 1946 1339 1746

Tier 7 1361 0981 1788 1326 1589

Tier 8 1290 1105 1806 1411 1856

Tier 9 1109 1090 1560 1380 1389

Tier 10 1128 1094 1526 1432 1406

Tier 11 1537

MW 1288 1179 1706 1445 1649

SEM 0010 0011 0023 0024 0017

Test 0029a 0025

b 0043c ns

d

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Tabellenanhang

59

Tab 6-5Nebenwirkungen von Gefitinib [47]

Nebenwirkungen nach Systemorganklassen und Haumlufigkeit Stoffwechsel- und Ernaumlhrungsstoumlrungen Sehr haumlufig Anorexie leicht oder

mittelschwer (CTC-Grad 1 oder 2)

Augenerkrankungen Haumlufig Konjunktivitis Blepharitis und

trockene Augen hauptsaumlchlich

leicht (CTC-Grad 1) Gelegentlich Hornhauterosion reversibel und

manchmal verbunden mit

anormalem Wimpernwachstum Keratitis (012 )

Gefaumlszligerkrankungen Haumlufig Haumlmorrhagie wie Nasenbluten

und Haumlmaturie Erkrankungen der Atemwege des Brustraums und Mediastinums

Haumlufig Interstitielle Lungenerkrankung (13 ) oft schwer (CTC-Grad 3-4) uumlber Todesfaumllle wurde

berichtet Erkrankungen des Gastrointestinaltrakts Sehr haumlufig Durchfall hauptsaumlchlich leicht

oder mittelschwer (CTC-Grad 1

oder 2)

Erbrechen hauptsaumlchlich leicht

oder mittelschwer (CTC-Grad 1

oder 2)

Uumlbelkeit hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Stomatitis hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Haumlufig Dehydratation als Folge von

Durchfall Uumlbelkeit Erbrechen

oder Appetitlosigkeit

Mundtrockenheit hauptsaumlchlich

leicht (CTC-Grad 1)

Gelegentlich Pankreatitis gastrointestinale Perforation

Leber- und Gallenerkrankungen Sehr haumlufig Erhoumlhungen der

Alaninaminotransferase

hauptsaumlchlich leicht bis

mittelschwer Haumlufig Erhoumlhungen der

Aspartataminotransferase

hauptsaumlchlich leicht bis

mittelschwer Erhoumlhungen des

Gesamtbilirubins hauptsaumlchlich

leicht bis mittelschwer

Gelegentlich Hepatitis

Tabellenanhang

60

Erkrankungen der Haut und des Unterhautzellgewebes

Sehr haumlufig Hautreaktionen hauptsaumlchlich

leicht bis mittelschwer (CTC-Grad 1 oder 2) pustuloumlser Ausschlag manchmal juckend mit trockener Haut einschlieszliglich Hautfissuren erythematoumls

Haumlufig Nagelstoumlrungen Alopezie

Gelegentlich Allergische Reaktionen unter

anderem Angiooumldem und

Urtikaria Selten Bulloumlse Reaktionen

einschlieszliglich toxisch epidermaler Nekrolyse Stevens-Johnson-Syndrom und Erythema multiforme Kutane Vaskulitis

Erkrankungen der Nieren und Harnwege Haumlufig Asymptomatische Erhoumlhung der Kreatininwerte im Blut Proteinurie Zystitis

Selten Haumlmorrhagische Zystitis Allgemeine Erkrankungen und Beschwerden am Verabreichungsort

Sehr haumlufig Asthenie hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Haumlufig Pyrexie Die Haumlufigkeit von UAWs die mit abnormalen Aumlnderungen eines Laborwerts

zusammenhaumlngen wurde auf Basis der Patienten ermittelt bei denen sich der

entsprechende Laborwert mindestens um 2 oder mehr CTC-Grade (bezogen auf den

basalen Laborwert) geaumlndert hat

Dieses Ereignis kann zusammen mit anderen Formen von

Dehydratisierungserscheinungen auftreten (hauptsaumlchlich Hautreaktionen) die bei

IRESSA beobachtet wurden

Die Gesamthaumlufigkeit der unerwuumlnschten Ereignisse mit allergischen Reaktionen

betrug nach der zusammengefassten Analyse der ISEL- INTEREST- und

IPASS-Studien 15 (36 Patienten) Vierzehn der 36 Patienten wurden aus der

gemeldeten Haumlufigkeit ausgeschlossen da es in den Meldungen Hinweise auf

eine nicht-allergische Aumltiologie gab oder darauf dass die allergische Reaktion

die Folge einer Therapie mit einem anderen Arzneimittel war

Dies schlieszligt einzelne Berichte von Leberversagen ein das in einigen Faumlllen

toumldlich verlief

Abkuumlrzungsverzeichnis

61

8 Abkuumlrzungsverzeichnis

microl Mikroliter

Abb Abbildung

ABC avidin-biotin-complex

AKT aktivierte Protein Kinase B

ATP Adenosintriphosphat

BCLC Bacelona Liver Cancer Clinic

BrdU Bromodesoxyuridin

bzw beziehungsweise

CCF clear cell foci

CIS China integrated score

cm Zentimeter

d der

DAB 33-Diaminobenzidin

dh das heiszligt

DNA Desoxyribonucleic acid

EGF Epidermal Growth Factor

EGF-R EGF-Rezeptor

Fa Firma

FAH foci of altered hepatocytes

g Gramm

GSF glycogen storing foci

h Stunde

HCA Hepatozellulaumlres Adenom

HCC Hepatozellulaumlres Karzinom

HE Haumlmatoxylin- Eosin- Faumlrbung

HG Hauptgruppe

HPLC high performance liquid chromatographie

IGF-1R Insulin-Like Growth Factor Receptor 1

GLUT Glukosetransporter

JAK Januskinase

kg Kilogramm

Abkuumlrzungsverzeichnis

62

KG Kontrollgruppe

MAPK mitogen activated protein kinase

mg Milligramm

ml Milliliter

mm Millimeter

mTOR mechanistic Target of Rapamycin

MW Mittelwert

NaCl Natriumchlorid

NaHCO3 Natriumhydrogencarbonat

NNM N- Nitrosomorpholin

ns nicht signifikant

PAS Periodic acid-Schiff reaction

PDGF-R-β Platet Derived Growth Factor-Rezeptor-β

PEI Perkutane Ethanol- Instillation

PI3K Phosphoinositide 3- Kinase

PST Performance- Status

RAF-Kinase Ras-activated factor-Kinase

Ras Rat sarcoma

RFA Radiofrequenzablation

RNA Ribunuclied acid

SEM Standard error of the mean

STAT Signal Transducers and Activators of Transcription

TACE transarterielle Chemoembolisation

TGF-α Transforming Growth Factor alpha

TRIS Tris(hydroxymethyl)-aminomethan

ua unter anderem

UAW Unerwuumlnschte Arzneimittelwirkung

VEGF-R Vascular Endothelial Growth factor-Rezeptor

vgl vergleiche

zB zum Beispiel

Danksagung

63

9 Danksagung

Besonderer Dank gilt Herrn Professor Dr med F Dombrowski fuumlr die Uumlberlassung

des Themas und die Moumlglichkeit diese Arbeit an seinem Institut durchzufuumlhren Mit

seiner Unterstuumltzung war es moumlglich ein Gerhard- Domagk- Stipendium der Ernst-

Moritz- Arndt- Universitaumlt zu erhalten An dieser Stelle moumlchte ich mich auch

rechtherzlich bei der Stipendienvergabekommission bedanken Meinen Doktoranden-

Kollegen moumlchte ich fuumlr die Bereitschaft danken jederzeit bei der Versorgung der

Ratten und Mithilfe bei den experimentellen Versuchen zur Verfuumlgung zu stehen Der

Tierpflegerin Frau Zimak sowie den medizinisch-technischen Assistenten des Instituts

danke ich fuumlr die Versorgung der Tiere und die Anfertigung der histologischen und

immunhistochemischen Schnitte Nicht zuletzt danke ich Frau Dr F Steinmuumlller und

Frau Dr S Ribback fuumlr die Betreuung und kritische Auseinandersetzung mit meiner

Doktorarbeit

Page 40: Die Inhibition von TGF-a bei der Hepatokarzinogenese nach ... · RFA und transarterielle (Chemo-)Embolisation= TAE/ TACE) zur Verfügung. Da die Diagnose jedoch häufig erst in einem

Ergebnisse

40

Abbildung 14 Immunhistochemische Darstellung von EGF-R

Beispiel einer immunhistochemischen Darstellung des EGF-R in einem hellzelligen Leberherd(6 Monate

nach Transplantation ohne Gefitinibgabe) Im Vergleich zum Normalgewebe findet man eine etwas

kraumlftigere membranstaumlndige Braunfaumlrbung der Hepatozyten im Herdgewebe entsprechend einer leichten

Uumlberexpression des EGFR in den Leberherden (Laumlnge der unteren Bildkante A1740microm B 870microm)

A

B

Ergebnisse

41

Abbildung 15 Immunhistochemische Darstellung BrdU-markierter Hepatozyten

Dunkelbraun gefaumlrbte Zellkerne markieren Hepatozyten die sich im Proliferationszyklus befinden Das

umliegende Normalgewebe zeigt im Vergleich zum Herdgewebe eine deutlich geringere

Proliferationsaktivitaumlt BrdU wurde mittels einer osmotischen Minipumpe uumlber 7 Tage kontinuierlich

verabreicht (6 Monate nach Transplantation ohne Gefitinibgabe)

(Laumlnge der unteren Bildkante 870microm)

A

Diskussion

42

4 Diskussion

41 Die Transplantate und deren Effekte auf das benachbarte Leberparenchym

Voraussetzung fuumlr das Experiment waren vitale Pankreasinseltransplantate in den

kleinen Pfortaderaumlsten der Leber welche zu allen Toumltungszeitpunkten in den

Hauptgruppen nachgewiesen werden konnten (siehe Abb 3) Zahlreiche Herde

veraumlnderter Hepatozyten haben sich im Abstromgebiet der Transplantate ausgebildet

Mit Hilfe der PAS-Reaktion konnte die Glykogenspeicherung der vergroumlszligerten

Hepatozyten innerhalb des Leberazinus deutlich gemacht werden Diese klarzelligen

Herde (clear cell foci CCF) werden bei der Ratte zu den Praumlneoplasien gezaumlhlt [50]

Ursaumlchlich fuumlr die Glykogenose ist eine reduzierte Glykogenolyseaktivitaumlt der

Hepatozyten und eine gesteigerte Glykogensynthese (verminderte Aktivitaumlt des

glykogenolytischen Enzyms Glukose- 6- Phosphatase) Insulin-vermittelte Signalwege

wie AKT mTOR und Ras Raf1 sowie Enzyme der Glykolyse der de-novo-

Fettsaumluresynthese der β- Oxidation und der Cholesterinbiosynthese sind in den CCF

hochreguliert verglichen mit dem Normalgewebe Ebenfalls findet sich eine erhoumlhte

Proliferationsaktivitaumlt [9] und eine gleichzeitige Uumlberexpression von EGF-R und TGF-α

in praumlneoplastischen Herden wie es auch in diesem Experiment bei den unbehandelten

Tieren nachweisbar ist

42 Blutglukose und Gewichtsentwicklung der Tiere

In allen Hauptgruppen konnte nach der Transplantation eine Gewichtsreduktion

nachgewiesen werden Diese beruht meist auf einer voruumlbergehenden Einstellung der

Nahrungsaufnahme sowie dem auch beim Menschen bekannten

Postaggressionsstoffwechsel nach Operationen [53]

Die Entwicklung von Blutglukose und Gewicht der Haupt- und Kontrollgruppen

entsprach in der Gesamtheit unseren Erwartungen In den Hauptgruppen konnten wir

dauerhaft hohe Blutzuckerwerte und groumlszligtenteils konstante Gewichtsverlaumlufe

verzeichnen Die Kontrolltiere waren zu jeder Zeit normoglykaumlmisch und nahmen

kontinuierlich an Gewicht zu Ein Einfluss des Medikamentes Gefitinib bezogen auf

die Blutglukose- und Gewichtsdaten konnte bei den transplantierten Versuchstieren

Diskussion

43

nicht festgestellt werden Hier zeigte sich im Vergleich der einzelnen Hauptgruppen

untereinander kein signifikanter Unterschied Die geringe Gewichtszunahme ist wie

auch schon in einigen Vorarbeiten beschrieben den Nebenwirkungen des Diabetes

zuzuschreiben [13] Zudem kam es bei den diabetischen Tieren zu Katarakten

Polydipsie Polyurie und Diarrhoen

Ein Einfluss des Gefitinibs auf die Gewichtsentwicklung der nicht-transplantieren Tiere

konnte jedoch ermittelt werden Es zeigten sich signifikante Unterschiede zwischen den

behandelten (Kontrollgruppe 4 6 Monate 2 Wochen Gefitinib) und den nicht-

behandelten Tieren (Kontrollgruppe 3 6 Monate) Gefitinib fuumlhrte dazu dass die Tiere

anfangs weniger zunahmen dann nach 3 Wochen aber kontinuierlich an Gewicht

zunahmen moumlglicherweise laumlsst sich dies durch Gewoumlhnungseffekte erklaumlren

Die Kontrollgruppe 5 welche sechs Monate lebte und drei Monate vor

Toumltungszeitpunkt Gefitinib erhielt zeigte jedoch im Vergleich zu der unbehandelten

Kontrollgruppe 3 (6 Monate) keinen signifikanten Gewichtsunterschied Dies kann die

Folge einer Toleranzentwicklung gegenuumlber der Applikation sein oder dass mit

zunehmender Dauer der Verabreichung des Medikamentes die Nebenwirkungen von

den Tieren besser toleriert werden konnten Zu den bekannten Nebenwirkungen von

Gefitinib gehoumlren Diarrhoen Augenentzuumlndungen und Hautausschlaumlge (vergleiche

Tab 6-5) [54] Ein Einfluss des Medikamentes auf den Blutglukosespiegel der

Kontrolltiere konnte nicht festgestellt werden

43 Proliferationsindex

Ziel dieser Arbeit war die Inhibition von EGF-R ein Transmembranrezeptor der eine

wichtige Rolle in der Hepatokarzinogenese spielt [28 29] Dieser

Wachstumsfaktorrezeptor wird auch auf der Zelloberflaumlche hepatozellulaumlrer Karzinome

vermehrt exprimiert [46 47]

Nun konnte in meinen Experimenten durch die Blockade der intrazellulaumlren

Tyrosinkinase mittels Gefitinib eine Reduktion der Proliferationsrate der

praumlneoplastischen Leberherde erzielt werden sodass eine Beeinflussung der Initiation

der Hepatokarzinogenese anzunehmen ist Gefitinib hemmt die Proliferation dieser

Glykogenspeicherherde im Kurzzeitversuch uumlber 2 Wochen bei den 3 Wochen- und 6-

Monatstieren mit einer Dosis von 20mgkgKG

Diskussion

44

Im Gegensatz dazu kam es zu keiner Beeinflussung der Proliferation bei den

Mittellangzeitversuchen von 6 Monaten uumlber eine laumlngere Applikationsdauer (3

Monate) mit einer reduzierten Dosis (10mgkgKG) Somit bleibt anscheinend die

Karzinogenese bereits laumlnger bestehender womoumlglich schon promovierter Herde durch

eine EGF-R-Blockade unbeeinflusst Dies liegt moumlglicherweise an dem Startpunkt der

Behandlung da die Therapie mit Gefitinib erst nach 3 Monaten begonnen wurde und

der Einfluss auf die sehr fruumlhe Hepatokarzinogenese somit verringert ist

Auch andere Modelle wie die intrahepatische Ovar- und

Schilddruumlsenfollikeltransplantation sowie chemische Hepatokarzinogenesemodelle (N-

Nitrosomorpholin) zeigten aumlhnliche Ergebnisse sowohl in Kurz- (3 Wochen - 6 Monate)

als auch in den Langzeitexperimenten (12-24 Monate) im Hinblick auf die Proliferation

Nach 2-woumlchiger Hochdosis-Gefitinibgabe lieszligen sich verminderte

Proliferationsaktivitaumlten in den praumlneoplastischen Leberherden nachweisen Im

Ovartransplantationsmodell Modellen entstanden sogar weiterhin hepatozellulaumlre

Adenome und Karzinome sodass anzunehmen ist dass Gefitinib kaum einen Einfluss

auf die Promotion und Progression in der hormonellen Hepatokarzinogenese hat Weder

die Anzahl noch das Auftreten der Tumoren wurde durch die Gefitinibdauergabe

(10mg) beeinflusst [55] Im N-Nitrosomorpholinmodell hingegen konnte das Auftreten

von hepatozellulaumlren Adenomen und Karzinomen durch die Gefitinibgabe reduziert

werden sodass im chemischen Hepatokarzinogenesemodell die Aktivierung des EGF-R

womoumlglich eine groumlszligere Rolle spielt als im hormonellen [56]

Eine moumlgliche Erklaumlrung kann die Resistenzentwicklung gegenuumlber

Tyrosinkinaseinhibitoren sein welche sowohl in vitro als auch klinisch bei der

Behandlung mit diesen Medikamenten beobachtet wird [49 50] Auszligerdem ist es

moumlglich dass die verabreichte Dosis von 10mgkgKG Gefitinib nicht zu einer

vollstaumlndigen Blockade der Tyrosinkinase gefuumlhrt hat Womoumlglich kam es uumlber

alternative Wege wie beispielsweise der Aktivierung des IGF-1R (insulin-like-growth-

factor-receptor 1) zu einer Aufrechterhaltung des MAPK-Pfades und damit zum

Uumlberleben und Wachstum der Praumlneoplasien [50 51] Zellkulturexperimente konnten

diese Resistenzentwicklung und eine Transaktivierung des EGF-R belegen [50]

Diese Hypothese wird auch durch eine klinische Studie aus dem Jahr 2006 untermauert

[57] Hier wurde die Wirksamkeit von Gefitinib bei fortgeschrittenem inoperablen

HCCacutes an 31 Patienten untersucht Das Ergebnis war jedoch mit einem Ansprechen von

nur ca 3 ernuumlchternd sodass die Studie nicht fortgefuumlhrt wurde Allerdings findet

Diskussion

45

Gefitinib (IressaTM) neben Erlotinib (TarcevaTM) ua im Rahmen klinischer Studien

in der Therapie des Bronchialkarzinoms Anwendung

Zusammenfassung

46

5 Zusammenfassung

Die therapeutischen Moumlglichkeiten sind fuumlr das hepatozellulaumlre Karzinom bis heute sehr

begrenzt Tierexperimentelle Hepatokarzinogenesemodelle dienen dem besseren

Verstaumlndnis diverser pathophysiologischer metabolischer und molekulaer Prozesse

und zeigen neue gezielte antitumorigene Therapieansaumltze auf

Ein langjaumlhrig etabliertes Modell ist die hormoninduzierte Hepatokarzinogenese durch

Pankreasinseltransplantation Auch andere Modelle wie die intrahepatische Ovar- und

Schilddruumlsenfollikeltransplantation sowie chemische Hepatokarzinogenesemodelle (N-

Nitrosomorpholin) haben sich etabliert und wurden in parallelen Experimenten zu

meinem durchgefuumlhrt In allen Modellen entstanden Praumlneoplasien bzw

hyperproliferative Leberherde in der nichtzirrhotischen Rattenleber welche sich (auszliger

nach Schilddruumlsenfollikeltransplantation) zu hepatozellulaumlren Adenomen und spaumlter

auch Karzinomen weiterentwickelten

In dieser Studie wurden die Versuchstiere (Ratten) in 5 Haupt- und 5 Kontrollgruppen

unterteilt wobei die kuumlrzeste Beobachtungszeit bei 3 Wochen und die laumlngste bei 6

Monaten lag Die Dauer der Gefitinibapplikation wurde ebenfalls unterteilt in 2 Wochen

und 3 Monate Messparameter in diesem Experiment stellten Blutzucker Gewicht und

die Proliferationsaktivitaumlt der Herde dar Das Lebergewebe wurde histologisch

morphometrisch und immunhistochemisch untersucht

In der vorliegenden Arbeit wurde versucht die insulininduzierte Hepatokarzinogenese

mittels Gefitinib zu hemmen Dieses blockiert spezifisch die Tyrosinkinase des EGF-R

sodass es zu einer Unterbrechung der Signalkaskade kommt

In meiner Arbeit fand sich im Kurzzeitversuch eine deutlich geringere

Proliferationsaktivitaumlt innerhalb der Glykogenspeicherherde behandelter Tiere im

Vergleich zu nicht behandelten Tieren

Dies untermauert die Annahme dass TGF-α und der EGF-R eine wichtige Rolle in der

Entstehung praumlneoplastischer Herde und in der Hepatokarzinogenese spielen

In diesem Experiment konnte somit gezeigt werden dass Gefitinib einen Einfluss auf

die Initiation der Tumorgenese im Inseltransplantationsmodell der Ratten hat

Die Langzeitexperimente zeigten jedoch dass es zu keiner Beeinflussung der Promotion

und Progression der Hepatokarzinogenese kam Anzunehmen ist dass die EGF-R-

Zusammenfassung

47

Aktivierung nur einen Teil der aktivierten Signalkaskaden in der hormonell induzierten

Karzinogenese der Leber ausmacht

Literaturverzeichnis

48

6 Literaturverzeichnis

[1] Jemal A Bray F Center MM Ferlay J Ward E Forman D Global

Cancer Statistics CA- Cancer J Clin 2011 6169ndash90

[2] Gomaa AI Khan SA Toledano M B Waked I Taylor- Robinson S D

Hepatocellular carcinoma epidemiology risk factors and pathogenesis World J

Gastroenterol 2008 14 4300-4308

[3] Marrero J Kudo M Bronowicki J-P The Challenge of Prognosis and

Staging for Hepatocellular Carcinoma Oncologist 2010 15 23-33

[4] Llovet JM Bru C Bruix J Prognosis of hepatocellular carcinoma the

BCLC staging classification Semin Liver Dis 1999 19 329ndash38

[5] Llovet JM Ricci S Mazzaferro V Hilgard P Gane E Blanc JF de

oliveira AC Santoro A Raoul JL Forner A Schwartz M Porta C

Zeuzem S Bolondi L Greten TF Galle PR Seitz JF Borbath I

Haumlussinger D Giannaris T Shan M Moscovici M Voliotis D Bruix J

Sorafenib in advanced hepatocellular carcinoma N Engl J Med 2008 359 378-

90

[6] Wilhelm S Adnane L Newell P Villanueva A Llovet JM Lynch M

Preclinical overview of sorafenib a multikinase inhibitor that targets both Raf

and VEGF and PDGF receptor tyrosine kinase signaling Mol Cancer Ther 2008

73129-3140

[7] Bannasch P Preneoplastic lesions as end points in carcinogenicity testing II

Preneoplasia in various non- hepatic tissues Carcinogenesis 1986 7 849-852

[8] Aleem E Nehrbass D Klimek F Mayer D Bannasch P Upregulation

of the insulin receptor and type I insulin-like growth factor receptor are early

events in hepatocarcinogenesis Toxicol Pathol 2011 39524-43

Literaturverzeichnis

49

[9] Dombrowski F Mathieu C Evert M Hepatocellular Neoplasms Induced by

Low-NumberPancreatic Islet Transplants in Autoimmune Diabetic BBPfd Rats

Cancer Res 2006 1833-1843

[10] Ribback S Calvisi DF Cigliano A Sailer V Peters M Rausch J

Heidecke CD Birth M Dombrowski F Molecular and metabolic changes in

human liver clear cell foci resemble the alterations occurring in rat

hepatocarcinogenesis J Hepatol 2013 581147-56

[11] Morath C Schwenger J Schmidt J Zeier M Kombinierte Niere- Pankreas-

Transplantation Nephrologe 2007 2356ndash363

[12] Griffith RC Scharp D Hartmann B Ballinger W Lacy P A Morphologic

Study of Intrahepatic Portal-vein Islets Isografts Diabetes 1977 26 201-14

[13] Dombrowski F Lehringer-Polzin M Pfeifer U Hyperproliferative Liver

Acini after Intraportal Islet Transplantation in Streptozotocin-Induced Diabetic

Rats Laboratory Invest 1994 71 688-699

[14] Dombrowski F Bannasch P Pfeifer U Hepatocellular Neoplasms Induced

by Low- Number Pancreatic Islet Transplants in Streptozotocin Diabetic Rats

Am J Pathol 1997 150 1071-1087

[15] Dombrowski F Klingmuumlller D Pfeifer U Insulinomas Derived from

Hyperplastic Intra-Hepatic Islet Transplants Am J Pathol 1998 152 1025-

1038

[16] Dombrowski F Peifer U Hyperprolferative State of Liver Acini and

Pancreatic Islets after Intraportal Transplantation of Small Mass of Islets of

Langerhans in Streptozotocin induced Diabetic Rats Exp Clin Endocrinol 1995

103 112-117

Literaturverzeichnis

50

[17] De Paepe M Keymeulen B Pipeleers D Kloumlppel G Proliferation and

Hypertrophy of Liver Cells Surrounding Islet Grafts in Diabetic Recipient Rats

Hepatology 1995 21 1114-1153

[18] Dombrowski F Filsinger E Bannasch P Pfeifer U Altered Liver Acini

Induced in Diabetic Rats by Portal Vein Islet Isografts Resemble

Preneoplstic Hepatic Foci in Their Enzymic Pattern Am J Pathol 1996 148

1249-56

[19] Dragan Y P Sargent L Xu Y-D Xu Y-H H C Pitot HC The

Initiation-Promotion-Progression Model of Rat Hepatocarcinogenesis Exp Biol

Med (Maywood) 1993 20216-24

[20] Buumlrger C Inhibition der Signaltransduktion des epidermalen

Wachstumsfaktorrezeptors (EGF-Rezeptor) durch Peptid-Aptamere unv Diss

Universitaumlt Frankfurt aM 2002

[21 ] Fausto N Liver regeneration J Hepatol 2000 3219-31

[22] Michalopoulos GK DeFrances MC Liver regeneration Science 1997

27660-66

[23] Morimitsu Y Hsia CC Kojiro M Tabor E Nodules of less-differentiated

tumor within or adjacent to hepatocellular carcinoma relative expression of

transforming growth factor-alpha and its receptor in the different areas of tumor

Hum Pathol 1995 261126-1132

[24] Nalesnik MA Lee RG Carr BI Transforming growth factor alpha (TGFalpha)

in hepatocellular carcinomas and adjacent hepatic parenchyma Hum Pathol

1998 29228-234

[25] Harada K Shiota G Kawasaki H Transforming growth factor-alpha and

epidermal growth factor receptor in chronic liver disease and hepatocellular

carcinoma Liver 1999 19318-325

Literaturverzeichnis

51

[26] Chung YH Kim JA Song BC Lee GC Koh MS Lee YS et al

Expression of transforming growth factor-alpha mRNA in livers of patients with

chronic viral hepatitis and hepatocellular carcinoma Cancer 2000 89977-982

[27] Bekaii-Saab T Williams N Plass C Calero M Eng C A novel mutation

in the tyrosine kinase domain of ErB2 in hepatocellular carcinoma BMC

Cancer 2006 278-282

[28] Lee G Merlino G Fausto N Development of liver tumors in transforming

growth factor alpha transgenic mice Cancer Res 1992 19 5162-1570

[29] Hufnagl K Parzefall W Marian B Kaumlfer M Bukowska K Schulte-

Hermann R Grasl-Kraupp B Role of transforming growth factor alspha and

prostaglandines in preferential growth of preneopastic rat hepatocytes

Carcinogenesis 2001 8 1247-1256

[30] Carpenter G Cohen S Epidermal growth factor Annu Rev Biochem 1979

193-216

[31] Hanahan D Weinberg R The hallmarks of cancer Cell 2000 100 57-

70

[32] Fedi S Tola E Moeumlnne-Loccoz Y Dowling DN Smith LM Ogara F

Evidence for signalling between the phytopathogenic fungus Pythium ultimum

and Pseudomonas fluorescens F113 P ultimum represses the expression of

genes in P fluorescens F113 resulting in altered ecological fitness Appl

Environ Microbiol 1997 63 4261-4266

[33] Slamon D Clark G Wong S Levin W Ullrich A McGuire W Science

1987 235 177-182

[34] Khalil M Grandis J Shin D Expert Review of Anticancer Therapy 2003 3

367-380

Literaturverzeichnis

52

[ 35] Krejsa C Rogge M Sadee W Protein therapeutics new applications for

pharmacogenetics Nature Reviews Drug Discovery 2006 5 507-521

[36] Barker A Gibson K Grundy W Godfrey A Barlow J Healy M

Woodburn J Ashton S Curry B Scarlett L Henthorn L Richards L

Studies leading to the identification of ZD1839 (IRESSA) an orally active

selective epidermal growth factor receptor tyrosine kinase inhibitor targeted to

the treatment of cancer Bioorg Med Chem Lett 2001 14 1911-1914

[37] Shchemelinin I Sefc L Necas E Protein kinase inhibitors Folia Biol

(Praha) 2006 4 137-148

[38] Wakeling A Guy S Woodburn J Ashton S Curry B Barker A Gibson

K ZD1839 (IRESSA) an orally active inhibitor of epidermal growth factor

signalling with potential for cancer therapy Cancer Res 2002 20 5749-5754

[39] Blackhall F Ranson M Thatcher N Where next for gefitinib in patients with

lung cancer Lancet Oncol 2006 6 499-507

[40] Birnbaum A Ready N Gefitinib therapy for non-small cell lung cancer

Curr Treat Options Oncol 2005 675-81

[41] Schiffer E Housset C Cacheux W Wendum D Desbois-Mouthon C

Rey C Clergue F Poupon R Barbu V Rosmorduc O Gefitinib an EGFR

inhibitor prevents hepatocellular carcinoma development in the rat liver with

cirrhosis Hepatology 2005 41307-14

[42] Brehmer D Greff Z Godl K Blencke S Kurtenbach A Weber M

Muumlller S Klebl B Cotten M Keacuteri G Wissing J Daub H Cellular

Targets of Gefitinib Cancer Res 2005 65 379

[43] Klotz L Hacker HJ Klingmuumlller D Bannasch P Pfeifer U Dombrowski

F Hepatocellular alterations after intraportal transplantation of ovarian tissue in

ovariectomized rats Am J Pathol 2000 1561613-26

Literaturverzeichnis

53

[44] Dombrowski F Klotz L Hacker HJ Li Y Klingmuumlller D Brix K

Herzog V Bannasch P Hyperproliferative hepatocellular alterations after

intraportal transplantation of thyroid follicles Am J Pathol 2000 15699-113

[45] Weibel E Staubli W Gnagi H Hess F Correlated morphometric and

biochemical studies on the liver cell I Morphometric model stereologic

methods and normal morphometric data for rat liver J Cell Biol1969 4268ndash

91

[46] Strumberg D Clark J Awada A Moore M Richly H Hindlisz A Hirte

H Eder J Lenz H Schwartz B Safety pharmacokinetics and preliminary

antitumor activity of sorafenib a review of four phase I trials in patients with

advanced refractory solid tumors Oncologist 2007 4 426-437

[47] Mendelsohn J Baselga J The EGF receptor family as targets for cancer

therapy Oncogene 2000 56 6550-6565

[48] Li B Chang C Yuan M McKenna W Shu H Resistance to small

molecule inhibitors of epidermal growth factor receptor in malignant gliomas

Cancer Res 2003 21 7443ndash7450

[49] Kosaka T Yatabe Y Endoh H Yoshida K Hida T Tsuboi M Tada H

Kuwano H Mitsudomi T Analysis of epidermal growth factor receptor gene

mutation in patients with non-small cell lung cancer and acquired resistance to

gefitinib Clin Cancer Res 2006 19 5764ndash5769

[50] Huether A Hopfner M Sutter A Baradari V Schuppan D Scheruumlbl

H Signaling pathways involved in the inhibition of epidermal growth factor

receptor by erlotinib in hepatocellular cancer World J Gastroenterol 2006

32 5160ndash5167

[51] Giglia J Antonia S Berk L Bruno S Dessureault S Finkelstein

S Systemic therapy for advanced hepatocellular carcinoma past present and

future Cancer Control 2010 1 120ndash129

Literaturverzeichnis

54

[52] Bannasch P Pathogenesis of hepatocellular carcinoma sequential cellular

molecular and metabolic changes Prog Liver Dis 1996 14161ndash97

[53] Beisbarth H Fekl W Pathophysiology of post-aggression metabolism

Zentralbl Chir 1989 1141045-58

[54] Packungsbeilage Iressa (Hersteller AstraZeneca UK Limited Macclesfield

Cheshire SK10 2NA Vereinigtes Koumlnigreich)

[55] Ribback S Sailer V Boumlhning E Guumlnther J Merz J Steinmuumlller F

Evert M Calvisi DC Der Tyrosinkinasehemmer Gefitinib reduziert die

Tumorentstehung im chemischen jedoch in hormonell induzierten

Hepatokarzinogenese-Modellen Z Gastroenterol 2013 5130 (abstract)

[56] Dombowski F Sailer V Inhibition des Epidermal Growth Factor

Rezeptors in chemisch induzierten praumlneoplastischen Leberherden und

hepatozellulaumlren Karzinomen der Ratte 2010

[57] OrsquoDwyer P J Giantonio BJ Levy DE Kauh JS Fitzgerald B Benson

AB Gefitinib in advanced unresectable hepatocellular carcinoma Results from

the Eastern Cooperative Oncology Grouprsquos Study E1203 Journal of Clinical

2006 414

Tabellenanhang

55

7 Tabellenanhang

Tab 7-1 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Hauptgruppen 1-5

HG1 HG2 HG3 HG4 HG5

Tier 1 234 212 70 304 315

Tier 2 216 282 317 249 324

Tier 3 142 221 184 332 226

Tier 4 306 245 304 287 323

Tier 5 302 205 288 293 273

Tier 6 167 210 306 278 193

Tier 7 291 185 332 271 198

Tier 8 189 215 245 249 201

Tier 9 314 65 234 260

Tier 10 199 268 232

Tier 11 252 291 270

Tier 12 229 169

Tier 13 246

MW 23088 23075 23456 26700 25591

SEM 0795 1070 3487 1108 1505

Test nsa ns

b nsc ns

d

Test lt0001e lt0001

f 0001g lt0001

h lt0001i

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabellenanhang

56

Tab 7-2 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Kontrollgruppen

1-5

KG1 KG2 KG3 KG4 KG5

Tier 1 51 51 47 47 47

Tier 2 47 48 44 48 43

Tier 3 53 48 42 43 43

Tier 4 48 51 61 74 47

Tier 5 57 87 47 44 41

Tier 6 54 47 50 46 40

Tier 7 51 68 51 45 47

Tier 8 52 92 56 49 46

Tier 9 63 63 51 44 47

Tier 10 77 77 48 43 48

Tier 11 50

MW 5530 6320 4973 4830 4490

SEM 0281 0541 0160 0293 0091

Test nsa ns

b nsc 0019

d

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Tabellenanhang

57

Tab 7-3 Gewichtsentwicklung der Hauptgruppen 1-5

HG1 HG2 HG3 HG4 HG5

Tier 1 0938 1045 0841 0942 1057

Tier 2 1092 0938 0870 0894 0950

Tier 3 1075 1070 1435 1077 0967

Tier 4 1089 1039 0696 0960 1004

Tier 5 0988 0984 0693 0763 0958

Tier 6 1187 0949 1004 1041 1033

Tier 7 1044 0988 1220 0874 1306

Tier 8 1039 0964 0984 0949 1016

Tier 9 1038 1221 0957 1209

Tier 10 1063 1039 0935 0946

Tier 11 1020 1934 1192 1030

Tier 12 1007 1266 0770

Tier 13 1063 0618

Tier 14 0935

MW 1056 1009 1081 0984 0983

SEM 0009 0004 0033 0010 0012

Test nsa ns

b nsc ns

d

lt0001e 0001

f lt0001g lt0001

h lt0001i

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabellenanhang

58

Tab 7-4 Gewichtsentwicklung der Kontrollgruppen 1-5

KG1 KG2 KG3 KG4 KG5

Tier 1 1308 1311 2255 1836 1717

Tier 2 1397 1269 1408 1872 1672

Tier 3 1332 1318 1471 1134 1598

Tier 4 1285 1225 1642 1206 1621

Tier 5 1331 1189 1828 1512 1896

Tier 6 1341 1203 1946 1339 1746

Tier 7 1361 0981 1788 1326 1589

Tier 8 1290 1105 1806 1411 1856

Tier 9 1109 1090 1560 1380 1389

Tier 10 1128 1094 1526 1432 1406

Tier 11 1537

MW 1288 1179 1706 1445 1649

SEM 0010 0011 0023 0024 0017

Test 0029a 0025

b 0043c ns

d

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Tabellenanhang

59

Tab 6-5Nebenwirkungen von Gefitinib [47]

Nebenwirkungen nach Systemorganklassen und Haumlufigkeit Stoffwechsel- und Ernaumlhrungsstoumlrungen Sehr haumlufig Anorexie leicht oder

mittelschwer (CTC-Grad 1 oder 2)

Augenerkrankungen Haumlufig Konjunktivitis Blepharitis und

trockene Augen hauptsaumlchlich

leicht (CTC-Grad 1) Gelegentlich Hornhauterosion reversibel und

manchmal verbunden mit

anormalem Wimpernwachstum Keratitis (012 )

Gefaumlszligerkrankungen Haumlufig Haumlmorrhagie wie Nasenbluten

und Haumlmaturie Erkrankungen der Atemwege des Brustraums und Mediastinums

Haumlufig Interstitielle Lungenerkrankung (13 ) oft schwer (CTC-Grad 3-4) uumlber Todesfaumllle wurde

berichtet Erkrankungen des Gastrointestinaltrakts Sehr haumlufig Durchfall hauptsaumlchlich leicht

oder mittelschwer (CTC-Grad 1

oder 2)

Erbrechen hauptsaumlchlich leicht

oder mittelschwer (CTC-Grad 1

oder 2)

Uumlbelkeit hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Stomatitis hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Haumlufig Dehydratation als Folge von

Durchfall Uumlbelkeit Erbrechen

oder Appetitlosigkeit

Mundtrockenheit hauptsaumlchlich

leicht (CTC-Grad 1)

Gelegentlich Pankreatitis gastrointestinale Perforation

Leber- und Gallenerkrankungen Sehr haumlufig Erhoumlhungen der

Alaninaminotransferase

hauptsaumlchlich leicht bis

mittelschwer Haumlufig Erhoumlhungen der

Aspartataminotransferase

hauptsaumlchlich leicht bis

mittelschwer Erhoumlhungen des

Gesamtbilirubins hauptsaumlchlich

leicht bis mittelschwer

Gelegentlich Hepatitis

Tabellenanhang

60

Erkrankungen der Haut und des Unterhautzellgewebes

Sehr haumlufig Hautreaktionen hauptsaumlchlich

leicht bis mittelschwer (CTC-Grad 1 oder 2) pustuloumlser Ausschlag manchmal juckend mit trockener Haut einschlieszliglich Hautfissuren erythematoumls

Haumlufig Nagelstoumlrungen Alopezie

Gelegentlich Allergische Reaktionen unter

anderem Angiooumldem und

Urtikaria Selten Bulloumlse Reaktionen

einschlieszliglich toxisch epidermaler Nekrolyse Stevens-Johnson-Syndrom und Erythema multiforme Kutane Vaskulitis

Erkrankungen der Nieren und Harnwege Haumlufig Asymptomatische Erhoumlhung der Kreatininwerte im Blut Proteinurie Zystitis

Selten Haumlmorrhagische Zystitis Allgemeine Erkrankungen und Beschwerden am Verabreichungsort

Sehr haumlufig Asthenie hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Haumlufig Pyrexie Die Haumlufigkeit von UAWs die mit abnormalen Aumlnderungen eines Laborwerts

zusammenhaumlngen wurde auf Basis der Patienten ermittelt bei denen sich der

entsprechende Laborwert mindestens um 2 oder mehr CTC-Grade (bezogen auf den

basalen Laborwert) geaumlndert hat

Dieses Ereignis kann zusammen mit anderen Formen von

Dehydratisierungserscheinungen auftreten (hauptsaumlchlich Hautreaktionen) die bei

IRESSA beobachtet wurden

Die Gesamthaumlufigkeit der unerwuumlnschten Ereignisse mit allergischen Reaktionen

betrug nach der zusammengefassten Analyse der ISEL- INTEREST- und

IPASS-Studien 15 (36 Patienten) Vierzehn der 36 Patienten wurden aus der

gemeldeten Haumlufigkeit ausgeschlossen da es in den Meldungen Hinweise auf

eine nicht-allergische Aumltiologie gab oder darauf dass die allergische Reaktion

die Folge einer Therapie mit einem anderen Arzneimittel war

Dies schlieszligt einzelne Berichte von Leberversagen ein das in einigen Faumlllen

toumldlich verlief

Abkuumlrzungsverzeichnis

61

8 Abkuumlrzungsverzeichnis

microl Mikroliter

Abb Abbildung

ABC avidin-biotin-complex

AKT aktivierte Protein Kinase B

ATP Adenosintriphosphat

BCLC Bacelona Liver Cancer Clinic

BrdU Bromodesoxyuridin

bzw beziehungsweise

CCF clear cell foci

CIS China integrated score

cm Zentimeter

d der

DAB 33-Diaminobenzidin

dh das heiszligt

DNA Desoxyribonucleic acid

EGF Epidermal Growth Factor

EGF-R EGF-Rezeptor

Fa Firma

FAH foci of altered hepatocytes

g Gramm

GSF glycogen storing foci

h Stunde

HCA Hepatozellulaumlres Adenom

HCC Hepatozellulaumlres Karzinom

HE Haumlmatoxylin- Eosin- Faumlrbung

HG Hauptgruppe

HPLC high performance liquid chromatographie

IGF-1R Insulin-Like Growth Factor Receptor 1

GLUT Glukosetransporter

JAK Januskinase

kg Kilogramm

Abkuumlrzungsverzeichnis

62

KG Kontrollgruppe

MAPK mitogen activated protein kinase

mg Milligramm

ml Milliliter

mm Millimeter

mTOR mechanistic Target of Rapamycin

MW Mittelwert

NaCl Natriumchlorid

NaHCO3 Natriumhydrogencarbonat

NNM N- Nitrosomorpholin

ns nicht signifikant

PAS Periodic acid-Schiff reaction

PDGF-R-β Platet Derived Growth Factor-Rezeptor-β

PEI Perkutane Ethanol- Instillation

PI3K Phosphoinositide 3- Kinase

PST Performance- Status

RAF-Kinase Ras-activated factor-Kinase

Ras Rat sarcoma

RFA Radiofrequenzablation

RNA Ribunuclied acid

SEM Standard error of the mean

STAT Signal Transducers and Activators of Transcription

TACE transarterielle Chemoembolisation

TGF-α Transforming Growth Factor alpha

TRIS Tris(hydroxymethyl)-aminomethan

ua unter anderem

UAW Unerwuumlnschte Arzneimittelwirkung

VEGF-R Vascular Endothelial Growth factor-Rezeptor

vgl vergleiche

zB zum Beispiel

Danksagung

63

9 Danksagung

Besonderer Dank gilt Herrn Professor Dr med F Dombrowski fuumlr die Uumlberlassung

des Themas und die Moumlglichkeit diese Arbeit an seinem Institut durchzufuumlhren Mit

seiner Unterstuumltzung war es moumlglich ein Gerhard- Domagk- Stipendium der Ernst-

Moritz- Arndt- Universitaumlt zu erhalten An dieser Stelle moumlchte ich mich auch

rechtherzlich bei der Stipendienvergabekommission bedanken Meinen Doktoranden-

Kollegen moumlchte ich fuumlr die Bereitschaft danken jederzeit bei der Versorgung der

Ratten und Mithilfe bei den experimentellen Versuchen zur Verfuumlgung zu stehen Der

Tierpflegerin Frau Zimak sowie den medizinisch-technischen Assistenten des Instituts

danke ich fuumlr die Versorgung der Tiere und die Anfertigung der histologischen und

immunhistochemischen Schnitte Nicht zuletzt danke ich Frau Dr F Steinmuumlller und

Frau Dr S Ribback fuumlr die Betreuung und kritische Auseinandersetzung mit meiner

Doktorarbeit

Page 41: Die Inhibition von TGF-a bei der Hepatokarzinogenese nach ... · RFA und transarterielle (Chemo-)Embolisation= TAE/ TACE) zur Verfügung. Da die Diagnose jedoch häufig erst in einem

Ergebnisse

41

Abbildung 15 Immunhistochemische Darstellung BrdU-markierter Hepatozyten

Dunkelbraun gefaumlrbte Zellkerne markieren Hepatozyten die sich im Proliferationszyklus befinden Das

umliegende Normalgewebe zeigt im Vergleich zum Herdgewebe eine deutlich geringere

Proliferationsaktivitaumlt BrdU wurde mittels einer osmotischen Minipumpe uumlber 7 Tage kontinuierlich

verabreicht (6 Monate nach Transplantation ohne Gefitinibgabe)

(Laumlnge der unteren Bildkante 870microm)

A

Diskussion

42

4 Diskussion

41 Die Transplantate und deren Effekte auf das benachbarte Leberparenchym

Voraussetzung fuumlr das Experiment waren vitale Pankreasinseltransplantate in den

kleinen Pfortaderaumlsten der Leber welche zu allen Toumltungszeitpunkten in den

Hauptgruppen nachgewiesen werden konnten (siehe Abb 3) Zahlreiche Herde

veraumlnderter Hepatozyten haben sich im Abstromgebiet der Transplantate ausgebildet

Mit Hilfe der PAS-Reaktion konnte die Glykogenspeicherung der vergroumlszligerten

Hepatozyten innerhalb des Leberazinus deutlich gemacht werden Diese klarzelligen

Herde (clear cell foci CCF) werden bei der Ratte zu den Praumlneoplasien gezaumlhlt [50]

Ursaumlchlich fuumlr die Glykogenose ist eine reduzierte Glykogenolyseaktivitaumlt der

Hepatozyten und eine gesteigerte Glykogensynthese (verminderte Aktivitaumlt des

glykogenolytischen Enzyms Glukose- 6- Phosphatase) Insulin-vermittelte Signalwege

wie AKT mTOR und Ras Raf1 sowie Enzyme der Glykolyse der de-novo-

Fettsaumluresynthese der β- Oxidation und der Cholesterinbiosynthese sind in den CCF

hochreguliert verglichen mit dem Normalgewebe Ebenfalls findet sich eine erhoumlhte

Proliferationsaktivitaumlt [9] und eine gleichzeitige Uumlberexpression von EGF-R und TGF-α

in praumlneoplastischen Herden wie es auch in diesem Experiment bei den unbehandelten

Tieren nachweisbar ist

42 Blutglukose und Gewichtsentwicklung der Tiere

In allen Hauptgruppen konnte nach der Transplantation eine Gewichtsreduktion

nachgewiesen werden Diese beruht meist auf einer voruumlbergehenden Einstellung der

Nahrungsaufnahme sowie dem auch beim Menschen bekannten

Postaggressionsstoffwechsel nach Operationen [53]

Die Entwicklung von Blutglukose und Gewicht der Haupt- und Kontrollgruppen

entsprach in der Gesamtheit unseren Erwartungen In den Hauptgruppen konnten wir

dauerhaft hohe Blutzuckerwerte und groumlszligtenteils konstante Gewichtsverlaumlufe

verzeichnen Die Kontrolltiere waren zu jeder Zeit normoglykaumlmisch und nahmen

kontinuierlich an Gewicht zu Ein Einfluss des Medikamentes Gefitinib bezogen auf

die Blutglukose- und Gewichtsdaten konnte bei den transplantierten Versuchstieren

Diskussion

43

nicht festgestellt werden Hier zeigte sich im Vergleich der einzelnen Hauptgruppen

untereinander kein signifikanter Unterschied Die geringe Gewichtszunahme ist wie

auch schon in einigen Vorarbeiten beschrieben den Nebenwirkungen des Diabetes

zuzuschreiben [13] Zudem kam es bei den diabetischen Tieren zu Katarakten

Polydipsie Polyurie und Diarrhoen

Ein Einfluss des Gefitinibs auf die Gewichtsentwicklung der nicht-transplantieren Tiere

konnte jedoch ermittelt werden Es zeigten sich signifikante Unterschiede zwischen den

behandelten (Kontrollgruppe 4 6 Monate 2 Wochen Gefitinib) und den nicht-

behandelten Tieren (Kontrollgruppe 3 6 Monate) Gefitinib fuumlhrte dazu dass die Tiere

anfangs weniger zunahmen dann nach 3 Wochen aber kontinuierlich an Gewicht

zunahmen moumlglicherweise laumlsst sich dies durch Gewoumlhnungseffekte erklaumlren

Die Kontrollgruppe 5 welche sechs Monate lebte und drei Monate vor

Toumltungszeitpunkt Gefitinib erhielt zeigte jedoch im Vergleich zu der unbehandelten

Kontrollgruppe 3 (6 Monate) keinen signifikanten Gewichtsunterschied Dies kann die

Folge einer Toleranzentwicklung gegenuumlber der Applikation sein oder dass mit

zunehmender Dauer der Verabreichung des Medikamentes die Nebenwirkungen von

den Tieren besser toleriert werden konnten Zu den bekannten Nebenwirkungen von

Gefitinib gehoumlren Diarrhoen Augenentzuumlndungen und Hautausschlaumlge (vergleiche

Tab 6-5) [54] Ein Einfluss des Medikamentes auf den Blutglukosespiegel der

Kontrolltiere konnte nicht festgestellt werden

43 Proliferationsindex

Ziel dieser Arbeit war die Inhibition von EGF-R ein Transmembranrezeptor der eine

wichtige Rolle in der Hepatokarzinogenese spielt [28 29] Dieser

Wachstumsfaktorrezeptor wird auch auf der Zelloberflaumlche hepatozellulaumlrer Karzinome

vermehrt exprimiert [46 47]

Nun konnte in meinen Experimenten durch die Blockade der intrazellulaumlren

Tyrosinkinase mittels Gefitinib eine Reduktion der Proliferationsrate der

praumlneoplastischen Leberherde erzielt werden sodass eine Beeinflussung der Initiation

der Hepatokarzinogenese anzunehmen ist Gefitinib hemmt die Proliferation dieser

Glykogenspeicherherde im Kurzzeitversuch uumlber 2 Wochen bei den 3 Wochen- und 6-

Monatstieren mit einer Dosis von 20mgkgKG

Diskussion

44

Im Gegensatz dazu kam es zu keiner Beeinflussung der Proliferation bei den

Mittellangzeitversuchen von 6 Monaten uumlber eine laumlngere Applikationsdauer (3

Monate) mit einer reduzierten Dosis (10mgkgKG) Somit bleibt anscheinend die

Karzinogenese bereits laumlnger bestehender womoumlglich schon promovierter Herde durch

eine EGF-R-Blockade unbeeinflusst Dies liegt moumlglicherweise an dem Startpunkt der

Behandlung da die Therapie mit Gefitinib erst nach 3 Monaten begonnen wurde und

der Einfluss auf die sehr fruumlhe Hepatokarzinogenese somit verringert ist

Auch andere Modelle wie die intrahepatische Ovar- und

Schilddruumlsenfollikeltransplantation sowie chemische Hepatokarzinogenesemodelle (N-

Nitrosomorpholin) zeigten aumlhnliche Ergebnisse sowohl in Kurz- (3 Wochen - 6 Monate)

als auch in den Langzeitexperimenten (12-24 Monate) im Hinblick auf die Proliferation

Nach 2-woumlchiger Hochdosis-Gefitinibgabe lieszligen sich verminderte

Proliferationsaktivitaumlten in den praumlneoplastischen Leberherden nachweisen Im

Ovartransplantationsmodell Modellen entstanden sogar weiterhin hepatozellulaumlre

Adenome und Karzinome sodass anzunehmen ist dass Gefitinib kaum einen Einfluss

auf die Promotion und Progression in der hormonellen Hepatokarzinogenese hat Weder

die Anzahl noch das Auftreten der Tumoren wurde durch die Gefitinibdauergabe

(10mg) beeinflusst [55] Im N-Nitrosomorpholinmodell hingegen konnte das Auftreten

von hepatozellulaumlren Adenomen und Karzinomen durch die Gefitinibgabe reduziert

werden sodass im chemischen Hepatokarzinogenesemodell die Aktivierung des EGF-R

womoumlglich eine groumlszligere Rolle spielt als im hormonellen [56]

Eine moumlgliche Erklaumlrung kann die Resistenzentwicklung gegenuumlber

Tyrosinkinaseinhibitoren sein welche sowohl in vitro als auch klinisch bei der

Behandlung mit diesen Medikamenten beobachtet wird [49 50] Auszligerdem ist es

moumlglich dass die verabreichte Dosis von 10mgkgKG Gefitinib nicht zu einer

vollstaumlndigen Blockade der Tyrosinkinase gefuumlhrt hat Womoumlglich kam es uumlber

alternative Wege wie beispielsweise der Aktivierung des IGF-1R (insulin-like-growth-

factor-receptor 1) zu einer Aufrechterhaltung des MAPK-Pfades und damit zum

Uumlberleben und Wachstum der Praumlneoplasien [50 51] Zellkulturexperimente konnten

diese Resistenzentwicklung und eine Transaktivierung des EGF-R belegen [50]

Diese Hypothese wird auch durch eine klinische Studie aus dem Jahr 2006 untermauert

[57] Hier wurde die Wirksamkeit von Gefitinib bei fortgeschrittenem inoperablen

HCCacutes an 31 Patienten untersucht Das Ergebnis war jedoch mit einem Ansprechen von

nur ca 3 ernuumlchternd sodass die Studie nicht fortgefuumlhrt wurde Allerdings findet

Diskussion

45

Gefitinib (IressaTM) neben Erlotinib (TarcevaTM) ua im Rahmen klinischer Studien

in der Therapie des Bronchialkarzinoms Anwendung

Zusammenfassung

46

5 Zusammenfassung

Die therapeutischen Moumlglichkeiten sind fuumlr das hepatozellulaumlre Karzinom bis heute sehr

begrenzt Tierexperimentelle Hepatokarzinogenesemodelle dienen dem besseren

Verstaumlndnis diverser pathophysiologischer metabolischer und molekulaer Prozesse

und zeigen neue gezielte antitumorigene Therapieansaumltze auf

Ein langjaumlhrig etabliertes Modell ist die hormoninduzierte Hepatokarzinogenese durch

Pankreasinseltransplantation Auch andere Modelle wie die intrahepatische Ovar- und

Schilddruumlsenfollikeltransplantation sowie chemische Hepatokarzinogenesemodelle (N-

Nitrosomorpholin) haben sich etabliert und wurden in parallelen Experimenten zu

meinem durchgefuumlhrt In allen Modellen entstanden Praumlneoplasien bzw

hyperproliferative Leberherde in der nichtzirrhotischen Rattenleber welche sich (auszliger

nach Schilddruumlsenfollikeltransplantation) zu hepatozellulaumlren Adenomen und spaumlter

auch Karzinomen weiterentwickelten

In dieser Studie wurden die Versuchstiere (Ratten) in 5 Haupt- und 5 Kontrollgruppen

unterteilt wobei die kuumlrzeste Beobachtungszeit bei 3 Wochen und die laumlngste bei 6

Monaten lag Die Dauer der Gefitinibapplikation wurde ebenfalls unterteilt in 2 Wochen

und 3 Monate Messparameter in diesem Experiment stellten Blutzucker Gewicht und

die Proliferationsaktivitaumlt der Herde dar Das Lebergewebe wurde histologisch

morphometrisch und immunhistochemisch untersucht

In der vorliegenden Arbeit wurde versucht die insulininduzierte Hepatokarzinogenese

mittels Gefitinib zu hemmen Dieses blockiert spezifisch die Tyrosinkinase des EGF-R

sodass es zu einer Unterbrechung der Signalkaskade kommt

In meiner Arbeit fand sich im Kurzzeitversuch eine deutlich geringere

Proliferationsaktivitaumlt innerhalb der Glykogenspeicherherde behandelter Tiere im

Vergleich zu nicht behandelten Tieren

Dies untermauert die Annahme dass TGF-α und der EGF-R eine wichtige Rolle in der

Entstehung praumlneoplastischer Herde und in der Hepatokarzinogenese spielen

In diesem Experiment konnte somit gezeigt werden dass Gefitinib einen Einfluss auf

die Initiation der Tumorgenese im Inseltransplantationsmodell der Ratten hat

Die Langzeitexperimente zeigten jedoch dass es zu keiner Beeinflussung der Promotion

und Progression der Hepatokarzinogenese kam Anzunehmen ist dass die EGF-R-

Zusammenfassung

47

Aktivierung nur einen Teil der aktivierten Signalkaskaden in der hormonell induzierten

Karzinogenese der Leber ausmacht

Literaturverzeichnis

48

6 Literaturverzeichnis

[1] Jemal A Bray F Center MM Ferlay J Ward E Forman D Global

Cancer Statistics CA- Cancer J Clin 2011 6169ndash90

[2] Gomaa AI Khan SA Toledano M B Waked I Taylor- Robinson S D

Hepatocellular carcinoma epidemiology risk factors and pathogenesis World J

Gastroenterol 2008 14 4300-4308

[3] Marrero J Kudo M Bronowicki J-P The Challenge of Prognosis and

Staging for Hepatocellular Carcinoma Oncologist 2010 15 23-33

[4] Llovet JM Bru C Bruix J Prognosis of hepatocellular carcinoma the

BCLC staging classification Semin Liver Dis 1999 19 329ndash38

[5] Llovet JM Ricci S Mazzaferro V Hilgard P Gane E Blanc JF de

oliveira AC Santoro A Raoul JL Forner A Schwartz M Porta C

Zeuzem S Bolondi L Greten TF Galle PR Seitz JF Borbath I

Haumlussinger D Giannaris T Shan M Moscovici M Voliotis D Bruix J

Sorafenib in advanced hepatocellular carcinoma N Engl J Med 2008 359 378-

90

[6] Wilhelm S Adnane L Newell P Villanueva A Llovet JM Lynch M

Preclinical overview of sorafenib a multikinase inhibitor that targets both Raf

and VEGF and PDGF receptor tyrosine kinase signaling Mol Cancer Ther 2008

73129-3140

[7] Bannasch P Preneoplastic lesions as end points in carcinogenicity testing II

Preneoplasia in various non- hepatic tissues Carcinogenesis 1986 7 849-852

[8] Aleem E Nehrbass D Klimek F Mayer D Bannasch P Upregulation

of the insulin receptor and type I insulin-like growth factor receptor are early

events in hepatocarcinogenesis Toxicol Pathol 2011 39524-43

Literaturverzeichnis

49

[9] Dombrowski F Mathieu C Evert M Hepatocellular Neoplasms Induced by

Low-NumberPancreatic Islet Transplants in Autoimmune Diabetic BBPfd Rats

Cancer Res 2006 1833-1843

[10] Ribback S Calvisi DF Cigliano A Sailer V Peters M Rausch J

Heidecke CD Birth M Dombrowski F Molecular and metabolic changes in

human liver clear cell foci resemble the alterations occurring in rat

hepatocarcinogenesis J Hepatol 2013 581147-56

[11] Morath C Schwenger J Schmidt J Zeier M Kombinierte Niere- Pankreas-

Transplantation Nephrologe 2007 2356ndash363

[12] Griffith RC Scharp D Hartmann B Ballinger W Lacy P A Morphologic

Study of Intrahepatic Portal-vein Islets Isografts Diabetes 1977 26 201-14

[13] Dombrowski F Lehringer-Polzin M Pfeifer U Hyperproliferative Liver

Acini after Intraportal Islet Transplantation in Streptozotocin-Induced Diabetic

Rats Laboratory Invest 1994 71 688-699

[14] Dombrowski F Bannasch P Pfeifer U Hepatocellular Neoplasms Induced

by Low- Number Pancreatic Islet Transplants in Streptozotocin Diabetic Rats

Am J Pathol 1997 150 1071-1087

[15] Dombrowski F Klingmuumlller D Pfeifer U Insulinomas Derived from

Hyperplastic Intra-Hepatic Islet Transplants Am J Pathol 1998 152 1025-

1038

[16] Dombrowski F Peifer U Hyperprolferative State of Liver Acini and

Pancreatic Islets after Intraportal Transplantation of Small Mass of Islets of

Langerhans in Streptozotocin induced Diabetic Rats Exp Clin Endocrinol 1995

103 112-117

Literaturverzeichnis

50

[17] De Paepe M Keymeulen B Pipeleers D Kloumlppel G Proliferation and

Hypertrophy of Liver Cells Surrounding Islet Grafts in Diabetic Recipient Rats

Hepatology 1995 21 1114-1153

[18] Dombrowski F Filsinger E Bannasch P Pfeifer U Altered Liver Acini

Induced in Diabetic Rats by Portal Vein Islet Isografts Resemble

Preneoplstic Hepatic Foci in Their Enzymic Pattern Am J Pathol 1996 148

1249-56

[19] Dragan Y P Sargent L Xu Y-D Xu Y-H H C Pitot HC The

Initiation-Promotion-Progression Model of Rat Hepatocarcinogenesis Exp Biol

Med (Maywood) 1993 20216-24

[20] Buumlrger C Inhibition der Signaltransduktion des epidermalen

Wachstumsfaktorrezeptors (EGF-Rezeptor) durch Peptid-Aptamere unv Diss

Universitaumlt Frankfurt aM 2002

[21 ] Fausto N Liver regeneration J Hepatol 2000 3219-31

[22] Michalopoulos GK DeFrances MC Liver regeneration Science 1997

27660-66

[23] Morimitsu Y Hsia CC Kojiro M Tabor E Nodules of less-differentiated

tumor within or adjacent to hepatocellular carcinoma relative expression of

transforming growth factor-alpha and its receptor in the different areas of tumor

Hum Pathol 1995 261126-1132

[24] Nalesnik MA Lee RG Carr BI Transforming growth factor alpha (TGFalpha)

in hepatocellular carcinomas and adjacent hepatic parenchyma Hum Pathol

1998 29228-234

[25] Harada K Shiota G Kawasaki H Transforming growth factor-alpha and

epidermal growth factor receptor in chronic liver disease and hepatocellular

carcinoma Liver 1999 19318-325

Literaturverzeichnis

51

[26] Chung YH Kim JA Song BC Lee GC Koh MS Lee YS et al

Expression of transforming growth factor-alpha mRNA in livers of patients with

chronic viral hepatitis and hepatocellular carcinoma Cancer 2000 89977-982

[27] Bekaii-Saab T Williams N Plass C Calero M Eng C A novel mutation

in the tyrosine kinase domain of ErB2 in hepatocellular carcinoma BMC

Cancer 2006 278-282

[28] Lee G Merlino G Fausto N Development of liver tumors in transforming

growth factor alpha transgenic mice Cancer Res 1992 19 5162-1570

[29] Hufnagl K Parzefall W Marian B Kaumlfer M Bukowska K Schulte-

Hermann R Grasl-Kraupp B Role of transforming growth factor alspha and

prostaglandines in preferential growth of preneopastic rat hepatocytes

Carcinogenesis 2001 8 1247-1256

[30] Carpenter G Cohen S Epidermal growth factor Annu Rev Biochem 1979

193-216

[31] Hanahan D Weinberg R The hallmarks of cancer Cell 2000 100 57-

70

[32] Fedi S Tola E Moeumlnne-Loccoz Y Dowling DN Smith LM Ogara F

Evidence for signalling between the phytopathogenic fungus Pythium ultimum

and Pseudomonas fluorescens F113 P ultimum represses the expression of

genes in P fluorescens F113 resulting in altered ecological fitness Appl

Environ Microbiol 1997 63 4261-4266

[33] Slamon D Clark G Wong S Levin W Ullrich A McGuire W Science

1987 235 177-182

[34] Khalil M Grandis J Shin D Expert Review of Anticancer Therapy 2003 3

367-380

Literaturverzeichnis

52

[ 35] Krejsa C Rogge M Sadee W Protein therapeutics new applications for

pharmacogenetics Nature Reviews Drug Discovery 2006 5 507-521

[36] Barker A Gibson K Grundy W Godfrey A Barlow J Healy M

Woodburn J Ashton S Curry B Scarlett L Henthorn L Richards L

Studies leading to the identification of ZD1839 (IRESSA) an orally active

selective epidermal growth factor receptor tyrosine kinase inhibitor targeted to

the treatment of cancer Bioorg Med Chem Lett 2001 14 1911-1914

[37] Shchemelinin I Sefc L Necas E Protein kinase inhibitors Folia Biol

(Praha) 2006 4 137-148

[38] Wakeling A Guy S Woodburn J Ashton S Curry B Barker A Gibson

K ZD1839 (IRESSA) an orally active inhibitor of epidermal growth factor

signalling with potential for cancer therapy Cancer Res 2002 20 5749-5754

[39] Blackhall F Ranson M Thatcher N Where next for gefitinib in patients with

lung cancer Lancet Oncol 2006 6 499-507

[40] Birnbaum A Ready N Gefitinib therapy for non-small cell lung cancer

Curr Treat Options Oncol 2005 675-81

[41] Schiffer E Housset C Cacheux W Wendum D Desbois-Mouthon C

Rey C Clergue F Poupon R Barbu V Rosmorduc O Gefitinib an EGFR

inhibitor prevents hepatocellular carcinoma development in the rat liver with

cirrhosis Hepatology 2005 41307-14

[42] Brehmer D Greff Z Godl K Blencke S Kurtenbach A Weber M

Muumlller S Klebl B Cotten M Keacuteri G Wissing J Daub H Cellular

Targets of Gefitinib Cancer Res 2005 65 379

[43] Klotz L Hacker HJ Klingmuumlller D Bannasch P Pfeifer U Dombrowski

F Hepatocellular alterations after intraportal transplantation of ovarian tissue in

ovariectomized rats Am J Pathol 2000 1561613-26

Literaturverzeichnis

53

[44] Dombrowski F Klotz L Hacker HJ Li Y Klingmuumlller D Brix K

Herzog V Bannasch P Hyperproliferative hepatocellular alterations after

intraportal transplantation of thyroid follicles Am J Pathol 2000 15699-113

[45] Weibel E Staubli W Gnagi H Hess F Correlated morphometric and

biochemical studies on the liver cell I Morphometric model stereologic

methods and normal morphometric data for rat liver J Cell Biol1969 4268ndash

91

[46] Strumberg D Clark J Awada A Moore M Richly H Hindlisz A Hirte

H Eder J Lenz H Schwartz B Safety pharmacokinetics and preliminary

antitumor activity of sorafenib a review of four phase I trials in patients with

advanced refractory solid tumors Oncologist 2007 4 426-437

[47] Mendelsohn J Baselga J The EGF receptor family as targets for cancer

therapy Oncogene 2000 56 6550-6565

[48] Li B Chang C Yuan M McKenna W Shu H Resistance to small

molecule inhibitors of epidermal growth factor receptor in malignant gliomas

Cancer Res 2003 21 7443ndash7450

[49] Kosaka T Yatabe Y Endoh H Yoshida K Hida T Tsuboi M Tada H

Kuwano H Mitsudomi T Analysis of epidermal growth factor receptor gene

mutation in patients with non-small cell lung cancer and acquired resistance to

gefitinib Clin Cancer Res 2006 19 5764ndash5769

[50] Huether A Hopfner M Sutter A Baradari V Schuppan D Scheruumlbl

H Signaling pathways involved in the inhibition of epidermal growth factor

receptor by erlotinib in hepatocellular cancer World J Gastroenterol 2006

32 5160ndash5167

[51] Giglia J Antonia S Berk L Bruno S Dessureault S Finkelstein

S Systemic therapy for advanced hepatocellular carcinoma past present and

future Cancer Control 2010 1 120ndash129

Literaturverzeichnis

54

[52] Bannasch P Pathogenesis of hepatocellular carcinoma sequential cellular

molecular and metabolic changes Prog Liver Dis 1996 14161ndash97

[53] Beisbarth H Fekl W Pathophysiology of post-aggression metabolism

Zentralbl Chir 1989 1141045-58

[54] Packungsbeilage Iressa (Hersteller AstraZeneca UK Limited Macclesfield

Cheshire SK10 2NA Vereinigtes Koumlnigreich)

[55] Ribback S Sailer V Boumlhning E Guumlnther J Merz J Steinmuumlller F

Evert M Calvisi DC Der Tyrosinkinasehemmer Gefitinib reduziert die

Tumorentstehung im chemischen jedoch in hormonell induzierten

Hepatokarzinogenese-Modellen Z Gastroenterol 2013 5130 (abstract)

[56] Dombowski F Sailer V Inhibition des Epidermal Growth Factor

Rezeptors in chemisch induzierten praumlneoplastischen Leberherden und

hepatozellulaumlren Karzinomen der Ratte 2010

[57] OrsquoDwyer P J Giantonio BJ Levy DE Kauh JS Fitzgerald B Benson

AB Gefitinib in advanced unresectable hepatocellular carcinoma Results from

the Eastern Cooperative Oncology Grouprsquos Study E1203 Journal of Clinical

2006 414

Tabellenanhang

55

7 Tabellenanhang

Tab 7-1 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Hauptgruppen 1-5

HG1 HG2 HG3 HG4 HG5

Tier 1 234 212 70 304 315

Tier 2 216 282 317 249 324

Tier 3 142 221 184 332 226

Tier 4 306 245 304 287 323

Tier 5 302 205 288 293 273

Tier 6 167 210 306 278 193

Tier 7 291 185 332 271 198

Tier 8 189 215 245 249 201

Tier 9 314 65 234 260

Tier 10 199 268 232

Tier 11 252 291 270

Tier 12 229 169

Tier 13 246

MW 23088 23075 23456 26700 25591

SEM 0795 1070 3487 1108 1505

Test nsa ns

b nsc ns

d

Test lt0001e lt0001

f 0001g lt0001

h lt0001i

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabellenanhang

56

Tab 7-2 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Kontrollgruppen

1-5

KG1 KG2 KG3 KG4 KG5

Tier 1 51 51 47 47 47

Tier 2 47 48 44 48 43

Tier 3 53 48 42 43 43

Tier 4 48 51 61 74 47

Tier 5 57 87 47 44 41

Tier 6 54 47 50 46 40

Tier 7 51 68 51 45 47

Tier 8 52 92 56 49 46

Tier 9 63 63 51 44 47

Tier 10 77 77 48 43 48

Tier 11 50

MW 5530 6320 4973 4830 4490

SEM 0281 0541 0160 0293 0091

Test nsa ns

b nsc 0019

d

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Tabellenanhang

57

Tab 7-3 Gewichtsentwicklung der Hauptgruppen 1-5

HG1 HG2 HG3 HG4 HG5

Tier 1 0938 1045 0841 0942 1057

Tier 2 1092 0938 0870 0894 0950

Tier 3 1075 1070 1435 1077 0967

Tier 4 1089 1039 0696 0960 1004

Tier 5 0988 0984 0693 0763 0958

Tier 6 1187 0949 1004 1041 1033

Tier 7 1044 0988 1220 0874 1306

Tier 8 1039 0964 0984 0949 1016

Tier 9 1038 1221 0957 1209

Tier 10 1063 1039 0935 0946

Tier 11 1020 1934 1192 1030

Tier 12 1007 1266 0770

Tier 13 1063 0618

Tier 14 0935

MW 1056 1009 1081 0984 0983

SEM 0009 0004 0033 0010 0012

Test nsa ns

b nsc ns

d

lt0001e 0001

f lt0001g lt0001

h lt0001i

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabellenanhang

58

Tab 7-4 Gewichtsentwicklung der Kontrollgruppen 1-5

KG1 KG2 KG3 KG4 KG5

Tier 1 1308 1311 2255 1836 1717

Tier 2 1397 1269 1408 1872 1672

Tier 3 1332 1318 1471 1134 1598

Tier 4 1285 1225 1642 1206 1621

Tier 5 1331 1189 1828 1512 1896

Tier 6 1341 1203 1946 1339 1746

Tier 7 1361 0981 1788 1326 1589

Tier 8 1290 1105 1806 1411 1856

Tier 9 1109 1090 1560 1380 1389

Tier 10 1128 1094 1526 1432 1406

Tier 11 1537

MW 1288 1179 1706 1445 1649

SEM 0010 0011 0023 0024 0017

Test 0029a 0025

b 0043c ns

d

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Tabellenanhang

59

Tab 6-5Nebenwirkungen von Gefitinib [47]

Nebenwirkungen nach Systemorganklassen und Haumlufigkeit Stoffwechsel- und Ernaumlhrungsstoumlrungen Sehr haumlufig Anorexie leicht oder

mittelschwer (CTC-Grad 1 oder 2)

Augenerkrankungen Haumlufig Konjunktivitis Blepharitis und

trockene Augen hauptsaumlchlich

leicht (CTC-Grad 1) Gelegentlich Hornhauterosion reversibel und

manchmal verbunden mit

anormalem Wimpernwachstum Keratitis (012 )

Gefaumlszligerkrankungen Haumlufig Haumlmorrhagie wie Nasenbluten

und Haumlmaturie Erkrankungen der Atemwege des Brustraums und Mediastinums

Haumlufig Interstitielle Lungenerkrankung (13 ) oft schwer (CTC-Grad 3-4) uumlber Todesfaumllle wurde

berichtet Erkrankungen des Gastrointestinaltrakts Sehr haumlufig Durchfall hauptsaumlchlich leicht

oder mittelschwer (CTC-Grad 1

oder 2)

Erbrechen hauptsaumlchlich leicht

oder mittelschwer (CTC-Grad 1

oder 2)

Uumlbelkeit hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Stomatitis hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Haumlufig Dehydratation als Folge von

Durchfall Uumlbelkeit Erbrechen

oder Appetitlosigkeit

Mundtrockenheit hauptsaumlchlich

leicht (CTC-Grad 1)

Gelegentlich Pankreatitis gastrointestinale Perforation

Leber- und Gallenerkrankungen Sehr haumlufig Erhoumlhungen der

Alaninaminotransferase

hauptsaumlchlich leicht bis

mittelschwer Haumlufig Erhoumlhungen der

Aspartataminotransferase

hauptsaumlchlich leicht bis

mittelschwer Erhoumlhungen des

Gesamtbilirubins hauptsaumlchlich

leicht bis mittelschwer

Gelegentlich Hepatitis

Tabellenanhang

60

Erkrankungen der Haut und des Unterhautzellgewebes

Sehr haumlufig Hautreaktionen hauptsaumlchlich

leicht bis mittelschwer (CTC-Grad 1 oder 2) pustuloumlser Ausschlag manchmal juckend mit trockener Haut einschlieszliglich Hautfissuren erythematoumls

Haumlufig Nagelstoumlrungen Alopezie

Gelegentlich Allergische Reaktionen unter

anderem Angiooumldem und

Urtikaria Selten Bulloumlse Reaktionen

einschlieszliglich toxisch epidermaler Nekrolyse Stevens-Johnson-Syndrom und Erythema multiforme Kutane Vaskulitis

Erkrankungen der Nieren und Harnwege Haumlufig Asymptomatische Erhoumlhung der Kreatininwerte im Blut Proteinurie Zystitis

Selten Haumlmorrhagische Zystitis Allgemeine Erkrankungen und Beschwerden am Verabreichungsort

Sehr haumlufig Asthenie hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Haumlufig Pyrexie Die Haumlufigkeit von UAWs die mit abnormalen Aumlnderungen eines Laborwerts

zusammenhaumlngen wurde auf Basis der Patienten ermittelt bei denen sich der

entsprechende Laborwert mindestens um 2 oder mehr CTC-Grade (bezogen auf den

basalen Laborwert) geaumlndert hat

Dieses Ereignis kann zusammen mit anderen Formen von

Dehydratisierungserscheinungen auftreten (hauptsaumlchlich Hautreaktionen) die bei

IRESSA beobachtet wurden

Die Gesamthaumlufigkeit der unerwuumlnschten Ereignisse mit allergischen Reaktionen

betrug nach der zusammengefassten Analyse der ISEL- INTEREST- und

IPASS-Studien 15 (36 Patienten) Vierzehn der 36 Patienten wurden aus der

gemeldeten Haumlufigkeit ausgeschlossen da es in den Meldungen Hinweise auf

eine nicht-allergische Aumltiologie gab oder darauf dass die allergische Reaktion

die Folge einer Therapie mit einem anderen Arzneimittel war

Dies schlieszligt einzelne Berichte von Leberversagen ein das in einigen Faumlllen

toumldlich verlief

Abkuumlrzungsverzeichnis

61

8 Abkuumlrzungsverzeichnis

microl Mikroliter

Abb Abbildung

ABC avidin-biotin-complex

AKT aktivierte Protein Kinase B

ATP Adenosintriphosphat

BCLC Bacelona Liver Cancer Clinic

BrdU Bromodesoxyuridin

bzw beziehungsweise

CCF clear cell foci

CIS China integrated score

cm Zentimeter

d der

DAB 33-Diaminobenzidin

dh das heiszligt

DNA Desoxyribonucleic acid

EGF Epidermal Growth Factor

EGF-R EGF-Rezeptor

Fa Firma

FAH foci of altered hepatocytes

g Gramm

GSF glycogen storing foci

h Stunde

HCA Hepatozellulaumlres Adenom

HCC Hepatozellulaumlres Karzinom

HE Haumlmatoxylin- Eosin- Faumlrbung

HG Hauptgruppe

HPLC high performance liquid chromatographie

IGF-1R Insulin-Like Growth Factor Receptor 1

GLUT Glukosetransporter

JAK Januskinase

kg Kilogramm

Abkuumlrzungsverzeichnis

62

KG Kontrollgruppe

MAPK mitogen activated protein kinase

mg Milligramm

ml Milliliter

mm Millimeter

mTOR mechanistic Target of Rapamycin

MW Mittelwert

NaCl Natriumchlorid

NaHCO3 Natriumhydrogencarbonat

NNM N- Nitrosomorpholin

ns nicht signifikant

PAS Periodic acid-Schiff reaction

PDGF-R-β Platet Derived Growth Factor-Rezeptor-β

PEI Perkutane Ethanol- Instillation

PI3K Phosphoinositide 3- Kinase

PST Performance- Status

RAF-Kinase Ras-activated factor-Kinase

Ras Rat sarcoma

RFA Radiofrequenzablation

RNA Ribunuclied acid

SEM Standard error of the mean

STAT Signal Transducers and Activators of Transcription

TACE transarterielle Chemoembolisation

TGF-α Transforming Growth Factor alpha

TRIS Tris(hydroxymethyl)-aminomethan

ua unter anderem

UAW Unerwuumlnschte Arzneimittelwirkung

VEGF-R Vascular Endothelial Growth factor-Rezeptor

vgl vergleiche

zB zum Beispiel

Danksagung

63

9 Danksagung

Besonderer Dank gilt Herrn Professor Dr med F Dombrowski fuumlr die Uumlberlassung

des Themas und die Moumlglichkeit diese Arbeit an seinem Institut durchzufuumlhren Mit

seiner Unterstuumltzung war es moumlglich ein Gerhard- Domagk- Stipendium der Ernst-

Moritz- Arndt- Universitaumlt zu erhalten An dieser Stelle moumlchte ich mich auch

rechtherzlich bei der Stipendienvergabekommission bedanken Meinen Doktoranden-

Kollegen moumlchte ich fuumlr die Bereitschaft danken jederzeit bei der Versorgung der

Ratten und Mithilfe bei den experimentellen Versuchen zur Verfuumlgung zu stehen Der

Tierpflegerin Frau Zimak sowie den medizinisch-technischen Assistenten des Instituts

danke ich fuumlr die Versorgung der Tiere und die Anfertigung der histologischen und

immunhistochemischen Schnitte Nicht zuletzt danke ich Frau Dr F Steinmuumlller und

Frau Dr S Ribback fuumlr die Betreuung und kritische Auseinandersetzung mit meiner

Doktorarbeit

Page 42: Die Inhibition von TGF-a bei der Hepatokarzinogenese nach ... · RFA und transarterielle (Chemo-)Embolisation= TAE/ TACE) zur Verfügung. Da die Diagnose jedoch häufig erst in einem

Diskussion

42

4 Diskussion

41 Die Transplantate und deren Effekte auf das benachbarte Leberparenchym

Voraussetzung fuumlr das Experiment waren vitale Pankreasinseltransplantate in den

kleinen Pfortaderaumlsten der Leber welche zu allen Toumltungszeitpunkten in den

Hauptgruppen nachgewiesen werden konnten (siehe Abb 3) Zahlreiche Herde

veraumlnderter Hepatozyten haben sich im Abstromgebiet der Transplantate ausgebildet

Mit Hilfe der PAS-Reaktion konnte die Glykogenspeicherung der vergroumlszligerten

Hepatozyten innerhalb des Leberazinus deutlich gemacht werden Diese klarzelligen

Herde (clear cell foci CCF) werden bei der Ratte zu den Praumlneoplasien gezaumlhlt [50]

Ursaumlchlich fuumlr die Glykogenose ist eine reduzierte Glykogenolyseaktivitaumlt der

Hepatozyten und eine gesteigerte Glykogensynthese (verminderte Aktivitaumlt des

glykogenolytischen Enzyms Glukose- 6- Phosphatase) Insulin-vermittelte Signalwege

wie AKT mTOR und Ras Raf1 sowie Enzyme der Glykolyse der de-novo-

Fettsaumluresynthese der β- Oxidation und der Cholesterinbiosynthese sind in den CCF

hochreguliert verglichen mit dem Normalgewebe Ebenfalls findet sich eine erhoumlhte

Proliferationsaktivitaumlt [9] und eine gleichzeitige Uumlberexpression von EGF-R und TGF-α

in praumlneoplastischen Herden wie es auch in diesem Experiment bei den unbehandelten

Tieren nachweisbar ist

42 Blutglukose und Gewichtsentwicklung der Tiere

In allen Hauptgruppen konnte nach der Transplantation eine Gewichtsreduktion

nachgewiesen werden Diese beruht meist auf einer voruumlbergehenden Einstellung der

Nahrungsaufnahme sowie dem auch beim Menschen bekannten

Postaggressionsstoffwechsel nach Operationen [53]

Die Entwicklung von Blutglukose und Gewicht der Haupt- und Kontrollgruppen

entsprach in der Gesamtheit unseren Erwartungen In den Hauptgruppen konnten wir

dauerhaft hohe Blutzuckerwerte und groumlszligtenteils konstante Gewichtsverlaumlufe

verzeichnen Die Kontrolltiere waren zu jeder Zeit normoglykaumlmisch und nahmen

kontinuierlich an Gewicht zu Ein Einfluss des Medikamentes Gefitinib bezogen auf

die Blutglukose- und Gewichtsdaten konnte bei den transplantierten Versuchstieren

Diskussion

43

nicht festgestellt werden Hier zeigte sich im Vergleich der einzelnen Hauptgruppen

untereinander kein signifikanter Unterschied Die geringe Gewichtszunahme ist wie

auch schon in einigen Vorarbeiten beschrieben den Nebenwirkungen des Diabetes

zuzuschreiben [13] Zudem kam es bei den diabetischen Tieren zu Katarakten

Polydipsie Polyurie und Diarrhoen

Ein Einfluss des Gefitinibs auf die Gewichtsentwicklung der nicht-transplantieren Tiere

konnte jedoch ermittelt werden Es zeigten sich signifikante Unterschiede zwischen den

behandelten (Kontrollgruppe 4 6 Monate 2 Wochen Gefitinib) und den nicht-

behandelten Tieren (Kontrollgruppe 3 6 Monate) Gefitinib fuumlhrte dazu dass die Tiere

anfangs weniger zunahmen dann nach 3 Wochen aber kontinuierlich an Gewicht

zunahmen moumlglicherweise laumlsst sich dies durch Gewoumlhnungseffekte erklaumlren

Die Kontrollgruppe 5 welche sechs Monate lebte und drei Monate vor

Toumltungszeitpunkt Gefitinib erhielt zeigte jedoch im Vergleich zu der unbehandelten

Kontrollgruppe 3 (6 Monate) keinen signifikanten Gewichtsunterschied Dies kann die

Folge einer Toleranzentwicklung gegenuumlber der Applikation sein oder dass mit

zunehmender Dauer der Verabreichung des Medikamentes die Nebenwirkungen von

den Tieren besser toleriert werden konnten Zu den bekannten Nebenwirkungen von

Gefitinib gehoumlren Diarrhoen Augenentzuumlndungen und Hautausschlaumlge (vergleiche

Tab 6-5) [54] Ein Einfluss des Medikamentes auf den Blutglukosespiegel der

Kontrolltiere konnte nicht festgestellt werden

43 Proliferationsindex

Ziel dieser Arbeit war die Inhibition von EGF-R ein Transmembranrezeptor der eine

wichtige Rolle in der Hepatokarzinogenese spielt [28 29] Dieser

Wachstumsfaktorrezeptor wird auch auf der Zelloberflaumlche hepatozellulaumlrer Karzinome

vermehrt exprimiert [46 47]

Nun konnte in meinen Experimenten durch die Blockade der intrazellulaumlren

Tyrosinkinase mittels Gefitinib eine Reduktion der Proliferationsrate der

praumlneoplastischen Leberherde erzielt werden sodass eine Beeinflussung der Initiation

der Hepatokarzinogenese anzunehmen ist Gefitinib hemmt die Proliferation dieser

Glykogenspeicherherde im Kurzzeitversuch uumlber 2 Wochen bei den 3 Wochen- und 6-

Monatstieren mit einer Dosis von 20mgkgKG

Diskussion

44

Im Gegensatz dazu kam es zu keiner Beeinflussung der Proliferation bei den

Mittellangzeitversuchen von 6 Monaten uumlber eine laumlngere Applikationsdauer (3

Monate) mit einer reduzierten Dosis (10mgkgKG) Somit bleibt anscheinend die

Karzinogenese bereits laumlnger bestehender womoumlglich schon promovierter Herde durch

eine EGF-R-Blockade unbeeinflusst Dies liegt moumlglicherweise an dem Startpunkt der

Behandlung da die Therapie mit Gefitinib erst nach 3 Monaten begonnen wurde und

der Einfluss auf die sehr fruumlhe Hepatokarzinogenese somit verringert ist

Auch andere Modelle wie die intrahepatische Ovar- und

Schilddruumlsenfollikeltransplantation sowie chemische Hepatokarzinogenesemodelle (N-

Nitrosomorpholin) zeigten aumlhnliche Ergebnisse sowohl in Kurz- (3 Wochen - 6 Monate)

als auch in den Langzeitexperimenten (12-24 Monate) im Hinblick auf die Proliferation

Nach 2-woumlchiger Hochdosis-Gefitinibgabe lieszligen sich verminderte

Proliferationsaktivitaumlten in den praumlneoplastischen Leberherden nachweisen Im

Ovartransplantationsmodell Modellen entstanden sogar weiterhin hepatozellulaumlre

Adenome und Karzinome sodass anzunehmen ist dass Gefitinib kaum einen Einfluss

auf die Promotion und Progression in der hormonellen Hepatokarzinogenese hat Weder

die Anzahl noch das Auftreten der Tumoren wurde durch die Gefitinibdauergabe

(10mg) beeinflusst [55] Im N-Nitrosomorpholinmodell hingegen konnte das Auftreten

von hepatozellulaumlren Adenomen und Karzinomen durch die Gefitinibgabe reduziert

werden sodass im chemischen Hepatokarzinogenesemodell die Aktivierung des EGF-R

womoumlglich eine groumlszligere Rolle spielt als im hormonellen [56]

Eine moumlgliche Erklaumlrung kann die Resistenzentwicklung gegenuumlber

Tyrosinkinaseinhibitoren sein welche sowohl in vitro als auch klinisch bei der

Behandlung mit diesen Medikamenten beobachtet wird [49 50] Auszligerdem ist es

moumlglich dass die verabreichte Dosis von 10mgkgKG Gefitinib nicht zu einer

vollstaumlndigen Blockade der Tyrosinkinase gefuumlhrt hat Womoumlglich kam es uumlber

alternative Wege wie beispielsweise der Aktivierung des IGF-1R (insulin-like-growth-

factor-receptor 1) zu einer Aufrechterhaltung des MAPK-Pfades und damit zum

Uumlberleben und Wachstum der Praumlneoplasien [50 51] Zellkulturexperimente konnten

diese Resistenzentwicklung und eine Transaktivierung des EGF-R belegen [50]

Diese Hypothese wird auch durch eine klinische Studie aus dem Jahr 2006 untermauert

[57] Hier wurde die Wirksamkeit von Gefitinib bei fortgeschrittenem inoperablen

HCCacutes an 31 Patienten untersucht Das Ergebnis war jedoch mit einem Ansprechen von

nur ca 3 ernuumlchternd sodass die Studie nicht fortgefuumlhrt wurde Allerdings findet

Diskussion

45

Gefitinib (IressaTM) neben Erlotinib (TarcevaTM) ua im Rahmen klinischer Studien

in der Therapie des Bronchialkarzinoms Anwendung

Zusammenfassung

46

5 Zusammenfassung

Die therapeutischen Moumlglichkeiten sind fuumlr das hepatozellulaumlre Karzinom bis heute sehr

begrenzt Tierexperimentelle Hepatokarzinogenesemodelle dienen dem besseren

Verstaumlndnis diverser pathophysiologischer metabolischer und molekulaer Prozesse

und zeigen neue gezielte antitumorigene Therapieansaumltze auf

Ein langjaumlhrig etabliertes Modell ist die hormoninduzierte Hepatokarzinogenese durch

Pankreasinseltransplantation Auch andere Modelle wie die intrahepatische Ovar- und

Schilddruumlsenfollikeltransplantation sowie chemische Hepatokarzinogenesemodelle (N-

Nitrosomorpholin) haben sich etabliert und wurden in parallelen Experimenten zu

meinem durchgefuumlhrt In allen Modellen entstanden Praumlneoplasien bzw

hyperproliferative Leberherde in der nichtzirrhotischen Rattenleber welche sich (auszliger

nach Schilddruumlsenfollikeltransplantation) zu hepatozellulaumlren Adenomen und spaumlter

auch Karzinomen weiterentwickelten

In dieser Studie wurden die Versuchstiere (Ratten) in 5 Haupt- und 5 Kontrollgruppen

unterteilt wobei die kuumlrzeste Beobachtungszeit bei 3 Wochen und die laumlngste bei 6

Monaten lag Die Dauer der Gefitinibapplikation wurde ebenfalls unterteilt in 2 Wochen

und 3 Monate Messparameter in diesem Experiment stellten Blutzucker Gewicht und

die Proliferationsaktivitaumlt der Herde dar Das Lebergewebe wurde histologisch

morphometrisch und immunhistochemisch untersucht

In der vorliegenden Arbeit wurde versucht die insulininduzierte Hepatokarzinogenese

mittels Gefitinib zu hemmen Dieses blockiert spezifisch die Tyrosinkinase des EGF-R

sodass es zu einer Unterbrechung der Signalkaskade kommt

In meiner Arbeit fand sich im Kurzzeitversuch eine deutlich geringere

Proliferationsaktivitaumlt innerhalb der Glykogenspeicherherde behandelter Tiere im

Vergleich zu nicht behandelten Tieren

Dies untermauert die Annahme dass TGF-α und der EGF-R eine wichtige Rolle in der

Entstehung praumlneoplastischer Herde und in der Hepatokarzinogenese spielen

In diesem Experiment konnte somit gezeigt werden dass Gefitinib einen Einfluss auf

die Initiation der Tumorgenese im Inseltransplantationsmodell der Ratten hat

Die Langzeitexperimente zeigten jedoch dass es zu keiner Beeinflussung der Promotion

und Progression der Hepatokarzinogenese kam Anzunehmen ist dass die EGF-R-

Zusammenfassung

47

Aktivierung nur einen Teil der aktivierten Signalkaskaden in der hormonell induzierten

Karzinogenese der Leber ausmacht

Literaturverzeichnis

48

6 Literaturverzeichnis

[1] Jemal A Bray F Center MM Ferlay J Ward E Forman D Global

Cancer Statistics CA- Cancer J Clin 2011 6169ndash90

[2] Gomaa AI Khan SA Toledano M B Waked I Taylor- Robinson S D

Hepatocellular carcinoma epidemiology risk factors and pathogenesis World J

Gastroenterol 2008 14 4300-4308

[3] Marrero J Kudo M Bronowicki J-P The Challenge of Prognosis and

Staging for Hepatocellular Carcinoma Oncologist 2010 15 23-33

[4] Llovet JM Bru C Bruix J Prognosis of hepatocellular carcinoma the

BCLC staging classification Semin Liver Dis 1999 19 329ndash38

[5] Llovet JM Ricci S Mazzaferro V Hilgard P Gane E Blanc JF de

oliveira AC Santoro A Raoul JL Forner A Schwartz M Porta C

Zeuzem S Bolondi L Greten TF Galle PR Seitz JF Borbath I

Haumlussinger D Giannaris T Shan M Moscovici M Voliotis D Bruix J

Sorafenib in advanced hepatocellular carcinoma N Engl J Med 2008 359 378-

90

[6] Wilhelm S Adnane L Newell P Villanueva A Llovet JM Lynch M

Preclinical overview of sorafenib a multikinase inhibitor that targets both Raf

and VEGF and PDGF receptor tyrosine kinase signaling Mol Cancer Ther 2008

73129-3140

[7] Bannasch P Preneoplastic lesions as end points in carcinogenicity testing II

Preneoplasia in various non- hepatic tissues Carcinogenesis 1986 7 849-852

[8] Aleem E Nehrbass D Klimek F Mayer D Bannasch P Upregulation

of the insulin receptor and type I insulin-like growth factor receptor are early

events in hepatocarcinogenesis Toxicol Pathol 2011 39524-43

Literaturverzeichnis

49

[9] Dombrowski F Mathieu C Evert M Hepatocellular Neoplasms Induced by

Low-NumberPancreatic Islet Transplants in Autoimmune Diabetic BBPfd Rats

Cancer Res 2006 1833-1843

[10] Ribback S Calvisi DF Cigliano A Sailer V Peters M Rausch J

Heidecke CD Birth M Dombrowski F Molecular and metabolic changes in

human liver clear cell foci resemble the alterations occurring in rat

hepatocarcinogenesis J Hepatol 2013 581147-56

[11] Morath C Schwenger J Schmidt J Zeier M Kombinierte Niere- Pankreas-

Transplantation Nephrologe 2007 2356ndash363

[12] Griffith RC Scharp D Hartmann B Ballinger W Lacy P A Morphologic

Study of Intrahepatic Portal-vein Islets Isografts Diabetes 1977 26 201-14

[13] Dombrowski F Lehringer-Polzin M Pfeifer U Hyperproliferative Liver

Acini after Intraportal Islet Transplantation in Streptozotocin-Induced Diabetic

Rats Laboratory Invest 1994 71 688-699

[14] Dombrowski F Bannasch P Pfeifer U Hepatocellular Neoplasms Induced

by Low- Number Pancreatic Islet Transplants in Streptozotocin Diabetic Rats

Am J Pathol 1997 150 1071-1087

[15] Dombrowski F Klingmuumlller D Pfeifer U Insulinomas Derived from

Hyperplastic Intra-Hepatic Islet Transplants Am J Pathol 1998 152 1025-

1038

[16] Dombrowski F Peifer U Hyperprolferative State of Liver Acini and

Pancreatic Islets after Intraportal Transplantation of Small Mass of Islets of

Langerhans in Streptozotocin induced Diabetic Rats Exp Clin Endocrinol 1995

103 112-117

Literaturverzeichnis

50

[17] De Paepe M Keymeulen B Pipeleers D Kloumlppel G Proliferation and

Hypertrophy of Liver Cells Surrounding Islet Grafts in Diabetic Recipient Rats

Hepatology 1995 21 1114-1153

[18] Dombrowski F Filsinger E Bannasch P Pfeifer U Altered Liver Acini

Induced in Diabetic Rats by Portal Vein Islet Isografts Resemble

Preneoplstic Hepatic Foci in Their Enzymic Pattern Am J Pathol 1996 148

1249-56

[19] Dragan Y P Sargent L Xu Y-D Xu Y-H H C Pitot HC The

Initiation-Promotion-Progression Model of Rat Hepatocarcinogenesis Exp Biol

Med (Maywood) 1993 20216-24

[20] Buumlrger C Inhibition der Signaltransduktion des epidermalen

Wachstumsfaktorrezeptors (EGF-Rezeptor) durch Peptid-Aptamere unv Diss

Universitaumlt Frankfurt aM 2002

[21 ] Fausto N Liver regeneration J Hepatol 2000 3219-31

[22] Michalopoulos GK DeFrances MC Liver regeneration Science 1997

27660-66

[23] Morimitsu Y Hsia CC Kojiro M Tabor E Nodules of less-differentiated

tumor within or adjacent to hepatocellular carcinoma relative expression of

transforming growth factor-alpha and its receptor in the different areas of tumor

Hum Pathol 1995 261126-1132

[24] Nalesnik MA Lee RG Carr BI Transforming growth factor alpha (TGFalpha)

in hepatocellular carcinomas and adjacent hepatic parenchyma Hum Pathol

1998 29228-234

[25] Harada K Shiota G Kawasaki H Transforming growth factor-alpha and

epidermal growth factor receptor in chronic liver disease and hepatocellular

carcinoma Liver 1999 19318-325

Literaturverzeichnis

51

[26] Chung YH Kim JA Song BC Lee GC Koh MS Lee YS et al

Expression of transforming growth factor-alpha mRNA in livers of patients with

chronic viral hepatitis and hepatocellular carcinoma Cancer 2000 89977-982

[27] Bekaii-Saab T Williams N Plass C Calero M Eng C A novel mutation

in the tyrosine kinase domain of ErB2 in hepatocellular carcinoma BMC

Cancer 2006 278-282

[28] Lee G Merlino G Fausto N Development of liver tumors in transforming

growth factor alpha transgenic mice Cancer Res 1992 19 5162-1570

[29] Hufnagl K Parzefall W Marian B Kaumlfer M Bukowska K Schulte-

Hermann R Grasl-Kraupp B Role of transforming growth factor alspha and

prostaglandines in preferential growth of preneopastic rat hepatocytes

Carcinogenesis 2001 8 1247-1256

[30] Carpenter G Cohen S Epidermal growth factor Annu Rev Biochem 1979

193-216

[31] Hanahan D Weinberg R The hallmarks of cancer Cell 2000 100 57-

70

[32] Fedi S Tola E Moeumlnne-Loccoz Y Dowling DN Smith LM Ogara F

Evidence for signalling between the phytopathogenic fungus Pythium ultimum

and Pseudomonas fluorescens F113 P ultimum represses the expression of

genes in P fluorescens F113 resulting in altered ecological fitness Appl

Environ Microbiol 1997 63 4261-4266

[33] Slamon D Clark G Wong S Levin W Ullrich A McGuire W Science

1987 235 177-182

[34] Khalil M Grandis J Shin D Expert Review of Anticancer Therapy 2003 3

367-380

Literaturverzeichnis

52

[ 35] Krejsa C Rogge M Sadee W Protein therapeutics new applications for

pharmacogenetics Nature Reviews Drug Discovery 2006 5 507-521

[36] Barker A Gibson K Grundy W Godfrey A Barlow J Healy M

Woodburn J Ashton S Curry B Scarlett L Henthorn L Richards L

Studies leading to the identification of ZD1839 (IRESSA) an orally active

selective epidermal growth factor receptor tyrosine kinase inhibitor targeted to

the treatment of cancer Bioorg Med Chem Lett 2001 14 1911-1914

[37] Shchemelinin I Sefc L Necas E Protein kinase inhibitors Folia Biol

(Praha) 2006 4 137-148

[38] Wakeling A Guy S Woodburn J Ashton S Curry B Barker A Gibson

K ZD1839 (IRESSA) an orally active inhibitor of epidermal growth factor

signalling with potential for cancer therapy Cancer Res 2002 20 5749-5754

[39] Blackhall F Ranson M Thatcher N Where next for gefitinib in patients with

lung cancer Lancet Oncol 2006 6 499-507

[40] Birnbaum A Ready N Gefitinib therapy for non-small cell lung cancer

Curr Treat Options Oncol 2005 675-81

[41] Schiffer E Housset C Cacheux W Wendum D Desbois-Mouthon C

Rey C Clergue F Poupon R Barbu V Rosmorduc O Gefitinib an EGFR

inhibitor prevents hepatocellular carcinoma development in the rat liver with

cirrhosis Hepatology 2005 41307-14

[42] Brehmer D Greff Z Godl K Blencke S Kurtenbach A Weber M

Muumlller S Klebl B Cotten M Keacuteri G Wissing J Daub H Cellular

Targets of Gefitinib Cancer Res 2005 65 379

[43] Klotz L Hacker HJ Klingmuumlller D Bannasch P Pfeifer U Dombrowski

F Hepatocellular alterations after intraportal transplantation of ovarian tissue in

ovariectomized rats Am J Pathol 2000 1561613-26

Literaturverzeichnis

53

[44] Dombrowski F Klotz L Hacker HJ Li Y Klingmuumlller D Brix K

Herzog V Bannasch P Hyperproliferative hepatocellular alterations after

intraportal transplantation of thyroid follicles Am J Pathol 2000 15699-113

[45] Weibel E Staubli W Gnagi H Hess F Correlated morphometric and

biochemical studies on the liver cell I Morphometric model stereologic

methods and normal morphometric data for rat liver J Cell Biol1969 4268ndash

91

[46] Strumberg D Clark J Awada A Moore M Richly H Hindlisz A Hirte

H Eder J Lenz H Schwartz B Safety pharmacokinetics and preliminary

antitumor activity of sorafenib a review of four phase I trials in patients with

advanced refractory solid tumors Oncologist 2007 4 426-437

[47] Mendelsohn J Baselga J The EGF receptor family as targets for cancer

therapy Oncogene 2000 56 6550-6565

[48] Li B Chang C Yuan M McKenna W Shu H Resistance to small

molecule inhibitors of epidermal growth factor receptor in malignant gliomas

Cancer Res 2003 21 7443ndash7450

[49] Kosaka T Yatabe Y Endoh H Yoshida K Hida T Tsuboi M Tada H

Kuwano H Mitsudomi T Analysis of epidermal growth factor receptor gene

mutation in patients with non-small cell lung cancer and acquired resistance to

gefitinib Clin Cancer Res 2006 19 5764ndash5769

[50] Huether A Hopfner M Sutter A Baradari V Schuppan D Scheruumlbl

H Signaling pathways involved in the inhibition of epidermal growth factor

receptor by erlotinib in hepatocellular cancer World J Gastroenterol 2006

32 5160ndash5167

[51] Giglia J Antonia S Berk L Bruno S Dessureault S Finkelstein

S Systemic therapy for advanced hepatocellular carcinoma past present and

future Cancer Control 2010 1 120ndash129

Literaturverzeichnis

54

[52] Bannasch P Pathogenesis of hepatocellular carcinoma sequential cellular

molecular and metabolic changes Prog Liver Dis 1996 14161ndash97

[53] Beisbarth H Fekl W Pathophysiology of post-aggression metabolism

Zentralbl Chir 1989 1141045-58

[54] Packungsbeilage Iressa (Hersteller AstraZeneca UK Limited Macclesfield

Cheshire SK10 2NA Vereinigtes Koumlnigreich)

[55] Ribback S Sailer V Boumlhning E Guumlnther J Merz J Steinmuumlller F

Evert M Calvisi DC Der Tyrosinkinasehemmer Gefitinib reduziert die

Tumorentstehung im chemischen jedoch in hormonell induzierten

Hepatokarzinogenese-Modellen Z Gastroenterol 2013 5130 (abstract)

[56] Dombowski F Sailer V Inhibition des Epidermal Growth Factor

Rezeptors in chemisch induzierten praumlneoplastischen Leberherden und

hepatozellulaumlren Karzinomen der Ratte 2010

[57] OrsquoDwyer P J Giantonio BJ Levy DE Kauh JS Fitzgerald B Benson

AB Gefitinib in advanced unresectable hepatocellular carcinoma Results from

the Eastern Cooperative Oncology Grouprsquos Study E1203 Journal of Clinical

2006 414

Tabellenanhang

55

7 Tabellenanhang

Tab 7-1 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Hauptgruppen 1-5

HG1 HG2 HG3 HG4 HG5

Tier 1 234 212 70 304 315

Tier 2 216 282 317 249 324

Tier 3 142 221 184 332 226

Tier 4 306 245 304 287 323

Tier 5 302 205 288 293 273

Tier 6 167 210 306 278 193

Tier 7 291 185 332 271 198

Tier 8 189 215 245 249 201

Tier 9 314 65 234 260

Tier 10 199 268 232

Tier 11 252 291 270

Tier 12 229 169

Tier 13 246

MW 23088 23075 23456 26700 25591

SEM 0795 1070 3487 1108 1505

Test nsa ns

b nsc ns

d

Test lt0001e lt0001

f 0001g lt0001

h lt0001i

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabellenanhang

56

Tab 7-2 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Kontrollgruppen

1-5

KG1 KG2 KG3 KG4 KG5

Tier 1 51 51 47 47 47

Tier 2 47 48 44 48 43

Tier 3 53 48 42 43 43

Tier 4 48 51 61 74 47

Tier 5 57 87 47 44 41

Tier 6 54 47 50 46 40

Tier 7 51 68 51 45 47

Tier 8 52 92 56 49 46

Tier 9 63 63 51 44 47

Tier 10 77 77 48 43 48

Tier 11 50

MW 5530 6320 4973 4830 4490

SEM 0281 0541 0160 0293 0091

Test nsa ns

b nsc 0019

d

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Tabellenanhang

57

Tab 7-3 Gewichtsentwicklung der Hauptgruppen 1-5

HG1 HG2 HG3 HG4 HG5

Tier 1 0938 1045 0841 0942 1057

Tier 2 1092 0938 0870 0894 0950

Tier 3 1075 1070 1435 1077 0967

Tier 4 1089 1039 0696 0960 1004

Tier 5 0988 0984 0693 0763 0958

Tier 6 1187 0949 1004 1041 1033

Tier 7 1044 0988 1220 0874 1306

Tier 8 1039 0964 0984 0949 1016

Tier 9 1038 1221 0957 1209

Tier 10 1063 1039 0935 0946

Tier 11 1020 1934 1192 1030

Tier 12 1007 1266 0770

Tier 13 1063 0618

Tier 14 0935

MW 1056 1009 1081 0984 0983

SEM 0009 0004 0033 0010 0012

Test nsa ns

b nsc ns

d

lt0001e 0001

f lt0001g lt0001

h lt0001i

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabellenanhang

58

Tab 7-4 Gewichtsentwicklung der Kontrollgruppen 1-5

KG1 KG2 KG3 KG4 KG5

Tier 1 1308 1311 2255 1836 1717

Tier 2 1397 1269 1408 1872 1672

Tier 3 1332 1318 1471 1134 1598

Tier 4 1285 1225 1642 1206 1621

Tier 5 1331 1189 1828 1512 1896

Tier 6 1341 1203 1946 1339 1746

Tier 7 1361 0981 1788 1326 1589

Tier 8 1290 1105 1806 1411 1856

Tier 9 1109 1090 1560 1380 1389

Tier 10 1128 1094 1526 1432 1406

Tier 11 1537

MW 1288 1179 1706 1445 1649

SEM 0010 0011 0023 0024 0017

Test 0029a 0025

b 0043c ns

d

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Tabellenanhang

59

Tab 6-5Nebenwirkungen von Gefitinib [47]

Nebenwirkungen nach Systemorganklassen und Haumlufigkeit Stoffwechsel- und Ernaumlhrungsstoumlrungen Sehr haumlufig Anorexie leicht oder

mittelschwer (CTC-Grad 1 oder 2)

Augenerkrankungen Haumlufig Konjunktivitis Blepharitis und

trockene Augen hauptsaumlchlich

leicht (CTC-Grad 1) Gelegentlich Hornhauterosion reversibel und

manchmal verbunden mit

anormalem Wimpernwachstum Keratitis (012 )

Gefaumlszligerkrankungen Haumlufig Haumlmorrhagie wie Nasenbluten

und Haumlmaturie Erkrankungen der Atemwege des Brustraums und Mediastinums

Haumlufig Interstitielle Lungenerkrankung (13 ) oft schwer (CTC-Grad 3-4) uumlber Todesfaumllle wurde

berichtet Erkrankungen des Gastrointestinaltrakts Sehr haumlufig Durchfall hauptsaumlchlich leicht

oder mittelschwer (CTC-Grad 1

oder 2)

Erbrechen hauptsaumlchlich leicht

oder mittelschwer (CTC-Grad 1

oder 2)

Uumlbelkeit hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Stomatitis hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Haumlufig Dehydratation als Folge von

Durchfall Uumlbelkeit Erbrechen

oder Appetitlosigkeit

Mundtrockenheit hauptsaumlchlich

leicht (CTC-Grad 1)

Gelegentlich Pankreatitis gastrointestinale Perforation

Leber- und Gallenerkrankungen Sehr haumlufig Erhoumlhungen der

Alaninaminotransferase

hauptsaumlchlich leicht bis

mittelschwer Haumlufig Erhoumlhungen der

Aspartataminotransferase

hauptsaumlchlich leicht bis

mittelschwer Erhoumlhungen des

Gesamtbilirubins hauptsaumlchlich

leicht bis mittelschwer

Gelegentlich Hepatitis

Tabellenanhang

60

Erkrankungen der Haut und des Unterhautzellgewebes

Sehr haumlufig Hautreaktionen hauptsaumlchlich

leicht bis mittelschwer (CTC-Grad 1 oder 2) pustuloumlser Ausschlag manchmal juckend mit trockener Haut einschlieszliglich Hautfissuren erythematoumls

Haumlufig Nagelstoumlrungen Alopezie

Gelegentlich Allergische Reaktionen unter

anderem Angiooumldem und

Urtikaria Selten Bulloumlse Reaktionen

einschlieszliglich toxisch epidermaler Nekrolyse Stevens-Johnson-Syndrom und Erythema multiforme Kutane Vaskulitis

Erkrankungen der Nieren und Harnwege Haumlufig Asymptomatische Erhoumlhung der Kreatininwerte im Blut Proteinurie Zystitis

Selten Haumlmorrhagische Zystitis Allgemeine Erkrankungen und Beschwerden am Verabreichungsort

Sehr haumlufig Asthenie hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Haumlufig Pyrexie Die Haumlufigkeit von UAWs die mit abnormalen Aumlnderungen eines Laborwerts

zusammenhaumlngen wurde auf Basis der Patienten ermittelt bei denen sich der

entsprechende Laborwert mindestens um 2 oder mehr CTC-Grade (bezogen auf den

basalen Laborwert) geaumlndert hat

Dieses Ereignis kann zusammen mit anderen Formen von

Dehydratisierungserscheinungen auftreten (hauptsaumlchlich Hautreaktionen) die bei

IRESSA beobachtet wurden

Die Gesamthaumlufigkeit der unerwuumlnschten Ereignisse mit allergischen Reaktionen

betrug nach der zusammengefassten Analyse der ISEL- INTEREST- und

IPASS-Studien 15 (36 Patienten) Vierzehn der 36 Patienten wurden aus der

gemeldeten Haumlufigkeit ausgeschlossen da es in den Meldungen Hinweise auf

eine nicht-allergische Aumltiologie gab oder darauf dass die allergische Reaktion

die Folge einer Therapie mit einem anderen Arzneimittel war

Dies schlieszligt einzelne Berichte von Leberversagen ein das in einigen Faumlllen

toumldlich verlief

Abkuumlrzungsverzeichnis

61

8 Abkuumlrzungsverzeichnis

microl Mikroliter

Abb Abbildung

ABC avidin-biotin-complex

AKT aktivierte Protein Kinase B

ATP Adenosintriphosphat

BCLC Bacelona Liver Cancer Clinic

BrdU Bromodesoxyuridin

bzw beziehungsweise

CCF clear cell foci

CIS China integrated score

cm Zentimeter

d der

DAB 33-Diaminobenzidin

dh das heiszligt

DNA Desoxyribonucleic acid

EGF Epidermal Growth Factor

EGF-R EGF-Rezeptor

Fa Firma

FAH foci of altered hepatocytes

g Gramm

GSF glycogen storing foci

h Stunde

HCA Hepatozellulaumlres Adenom

HCC Hepatozellulaumlres Karzinom

HE Haumlmatoxylin- Eosin- Faumlrbung

HG Hauptgruppe

HPLC high performance liquid chromatographie

IGF-1R Insulin-Like Growth Factor Receptor 1

GLUT Glukosetransporter

JAK Januskinase

kg Kilogramm

Abkuumlrzungsverzeichnis

62

KG Kontrollgruppe

MAPK mitogen activated protein kinase

mg Milligramm

ml Milliliter

mm Millimeter

mTOR mechanistic Target of Rapamycin

MW Mittelwert

NaCl Natriumchlorid

NaHCO3 Natriumhydrogencarbonat

NNM N- Nitrosomorpholin

ns nicht signifikant

PAS Periodic acid-Schiff reaction

PDGF-R-β Platet Derived Growth Factor-Rezeptor-β

PEI Perkutane Ethanol- Instillation

PI3K Phosphoinositide 3- Kinase

PST Performance- Status

RAF-Kinase Ras-activated factor-Kinase

Ras Rat sarcoma

RFA Radiofrequenzablation

RNA Ribunuclied acid

SEM Standard error of the mean

STAT Signal Transducers and Activators of Transcription

TACE transarterielle Chemoembolisation

TGF-α Transforming Growth Factor alpha

TRIS Tris(hydroxymethyl)-aminomethan

ua unter anderem

UAW Unerwuumlnschte Arzneimittelwirkung

VEGF-R Vascular Endothelial Growth factor-Rezeptor

vgl vergleiche

zB zum Beispiel

Danksagung

63

9 Danksagung

Besonderer Dank gilt Herrn Professor Dr med F Dombrowski fuumlr die Uumlberlassung

des Themas und die Moumlglichkeit diese Arbeit an seinem Institut durchzufuumlhren Mit

seiner Unterstuumltzung war es moumlglich ein Gerhard- Domagk- Stipendium der Ernst-

Moritz- Arndt- Universitaumlt zu erhalten An dieser Stelle moumlchte ich mich auch

rechtherzlich bei der Stipendienvergabekommission bedanken Meinen Doktoranden-

Kollegen moumlchte ich fuumlr die Bereitschaft danken jederzeit bei der Versorgung der

Ratten und Mithilfe bei den experimentellen Versuchen zur Verfuumlgung zu stehen Der

Tierpflegerin Frau Zimak sowie den medizinisch-technischen Assistenten des Instituts

danke ich fuumlr die Versorgung der Tiere und die Anfertigung der histologischen und

immunhistochemischen Schnitte Nicht zuletzt danke ich Frau Dr F Steinmuumlller und

Frau Dr S Ribback fuumlr die Betreuung und kritische Auseinandersetzung mit meiner

Doktorarbeit

Page 43: Die Inhibition von TGF-a bei der Hepatokarzinogenese nach ... · RFA und transarterielle (Chemo-)Embolisation= TAE/ TACE) zur Verfügung. Da die Diagnose jedoch häufig erst in einem

Diskussion

43

nicht festgestellt werden Hier zeigte sich im Vergleich der einzelnen Hauptgruppen

untereinander kein signifikanter Unterschied Die geringe Gewichtszunahme ist wie

auch schon in einigen Vorarbeiten beschrieben den Nebenwirkungen des Diabetes

zuzuschreiben [13] Zudem kam es bei den diabetischen Tieren zu Katarakten

Polydipsie Polyurie und Diarrhoen

Ein Einfluss des Gefitinibs auf die Gewichtsentwicklung der nicht-transplantieren Tiere

konnte jedoch ermittelt werden Es zeigten sich signifikante Unterschiede zwischen den

behandelten (Kontrollgruppe 4 6 Monate 2 Wochen Gefitinib) und den nicht-

behandelten Tieren (Kontrollgruppe 3 6 Monate) Gefitinib fuumlhrte dazu dass die Tiere

anfangs weniger zunahmen dann nach 3 Wochen aber kontinuierlich an Gewicht

zunahmen moumlglicherweise laumlsst sich dies durch Gewoumlhnungseffekte erklaumlren

Die Kontrollgruppe 5 welche sechs Monate lebte und drei Monate vor

Toumltungszeitpunkt Gefitinib erhielt zeigte jedoch im Vergleich zu der unbehandelten

Kontrollgruppe 3 (6 Monate) keinen signifikanten Gewichtsunterschied Dies kann die

Folge einer Toleranzentwicklung gegenuumlber der Applikation sein oder dass mit

zunehmender Dauer der Verabreichung des Medikamentes die Nebenwirkungen von

den Tieren besser toleriert werden konnten Zu den bekannten Nebenwirkungen von

Gefitinib gehoumlren Diarrhoen Augenentzuumlndungen und Hautausschlaumlge (vergleiche

Tab 6-5) [54] Ein Einfluss des Medikamentes auf den Blutglukosespiegel der

Kontrolltiere konnte nicht festgestellt werden

43 Proliferationsindex

Ziel dieser Arbeit war die Inhibition von EGF-R ein Transmembranrezeptor der eine

wichtige Rolle in der Hepatokarzinogenese spielt [28 29] Dieser

Wachstumsfaktorrezeptor wird auch auf der Zelloberflaumlche hepatozellulaumlrer Karzinome

vermehrt exprimiert [46 47]

Nun konnte in meinen Experimenten durch die Blockade der intrazellulaumlren

Tyrosinkinase mittels Gefitinib eine Reduktion der Proliferationsrate der

praumlneoplastischen Leberherde erzielt werden sodass eine Beeinflussung der Initiation

der Hepatokarzinogenese anzunehmen ist Gefitinib hemmt die Proliferation dieser

Glykogenspeicherherde im Kurzzeitversuch uumlber 2 Wochen bei den 3 Wochen- und 6-

Monatstieren mit einer Dosis von 20mgkgKG

Diskussion

44

Im Gegensatz dazu kam es zu keiner Beeinflussung der Proliferation bei den

Mittellangzeitversuchen von 6 Monaten uumlber eine laumlngere Applikationsdauer (3

Monate) mit einer reduzierten Dosis (10mgkgKG) Somit bleibt anscheinend die

Karzinogenese bereits laumlnger bestehender womoumlglich schon promovierter Herde durch

eine EGF-R-Blockade unbeeinflusst Dies liegt moumlglicherweise an dem Startpunkt der

Behandlung da die Therapie mit Gefitinib erst nach 3 Monaten begonnen wurde und

der Einfluss auf die sehr fruumlhe Hepatokarzinogenese somit verringert ist

Auch andere Modelle wie die intrahepatische Ovar- und

Schilddruumlsenfollikeltransplantation sowie chemische Hepatokarzinogenesemodelle (N-

Nitrosomorpholin) zeigten aumlhnliche Ergebnisse sowohl in Kurz- (3 Wochen - 6 Monate)

als auch in den Langzeitexperimenten (12-24 Monate) im Hinblick auf die Proliferation

Nach 2-woumlchiger Hochdosis-Gefitinibgabe lieszligen sich verminderte

Proliferationsaktivitaumlten in den praumlneoplastischen Leberherden nachweisen Im

Ovartransplantationsmodell Modellen entstanden sogar weiterhin hepatozellulaumlre

Adenome und Karzinome sodass anzunehmen ist dass Gefitinib kaum einen Einfluss

auf die Promotion und Progression in der hormonellen Hepatokarzinogenese hat Weder

die Anzahl noch das Auftreten der Tumoren wurde durch die Gefitinibdauergabe

(10mg) beeinflusst [55] Im N-Nitrosomorpholinmodell hingegen konnte das Auftreten

von hepatozellulaumlren Adenomen und Karzinomen durch die Gefitinibgabe reduziert

werden sodass im chemischen Hepatokarzinogenesemodell die Aktivierung des EGF-R

womoumlglich eine groumlszligere Rolle spielt als im hormonellen [56]

Eine moumlgliche Erklaumlrung kann die Resistenzentwicklung gegenuumlber

Tyrosinkinaseinhibitoren sein welche sowohl in vitro als auch klinisch bei der

Behandlung mit diesen Medikamenten beobachtet wird [49 50] Auszligerdem ist es

moumlglich dass die verabreichte Dosis von 10mgkgKG Gefitinib nicht zu einer

vollstaumlndigen Blockade der Tyrosinkinase gefuumlhrt hat Womoumlglich kam es uumlber

alternative Wege wie beispielsweise der Aktivierung des IGF-1R (insulin-like-growth-

factor-receptor 1) zu einer Aufrechterhaltung des MAPK-Pfades und damit zum

Uumlberleben und Wachstum der Praumlneoplasien [50 51] Zellkulturexperimente konnten

diese Resistenzentwicklung und eine Transaktivierung des EGF-R belegen [50]

Diese Hypothese wird auch durch eine klinische Studie aus dem Jahr 2006 untermauert

[57] Hier wurde die Wirksamkeit von Gefitinib bei fortgeschrittenem inoperablen

HCCacutes an 31 Patienten untersucht Das Ergebnis war jedoch mit einem Ansprechen von

nur ca 3 ernuumlchternd sodass die Studie nicht fortgefuumlhrt wurde Allerdings findet

Diskussion

45

Gefitinib (IressaTM) neben Erlotinib (TarcevaTM) ua im Rahmen klinischer Studien

in der Therapie des Bronchialkarzinoms Anwendung

Zusammenfassung

46

5 Zusammenfassung

Die therapeutischen Moumlglichkeiten sind fuumlr das hepatozellulaumlre Karzinom bis heute sehr

begrenzt Tierexperimentelle Hepatokarzinogenesemodelle dienen dem besseren

Verstaumlndnis diverser pathophysiologischer metabolischer und molekulaer Prozesse

und zeigen neue gezielte antitumorigene Therapieansaumltze auf

Ein langjaumlhrig etabliertes Modell ist die hormoninduzierte Hepatokarzinogenese durch

Pankreasinseltransplantation Auch andere Modelle wie die intrahepatische Ovar- und

Schilddruumlsenfollikeltransplantation sowie chemische Hepatokarzinogenesemodelle (N-

Nitrosomorpholin) haben sich etabliert und wurden in parallelen Experimenten zu

meinem durchgefuumlhrt In allen Modellen entstanden Praumlneoplasien bzw

hyperproliferative Leberherde in der nichtzirrhotischen Rattenleber welche sich (auszliger

nach Schilddruumlsenfollikeltransplantation) zu hepatozellulaumlren Adenomen und spaumlter

auch Karzinomen weiterentwickelten

In dieser Studie wurden die Versuchstiere (Ratten) in 5 Haupt- und 5 Kontrollgruppen

unterteilt wobei die kuumlrzeste Beobachtungszeit bei 3 Wochen und die laumlngste bei 6

Monaten lag Die Dauer der Gefitinibapplikation wurde ebenfalls unterteilt in 2 Wochen

und 3 Monate Messparameter in diesem Experiment stellten Blutzucker Gewicht und

die Proliferationsaktivitaumlt der Herde dar Das Lebergewebe wurde histologisch

morphometrisch und immunhistochemisch untersucht

In der vorliegenden Arbeit wurde versucht die insulininduzierte Hepatokarzinogenese

mittels Gefitinib zu hemmen Dieses blockiert spezifisch die Tyrosinkinase des EGF-R

sodass es zu einer Unterbrechung der Signalkaskade kommt

In meiner Arbeit fand sich im Kurzzeitversuch eine deutlich geringere

Proliferationsaktivitaumlt innerhalb der Glykogenspeicherherde behandelter Tiere im

Vergleich zu nicht behandelten Tieren

Dies untermauert die Annahme dass TGF-α und der EGF-R eine wichtige Rolle in der

Entstehung praumlneoplastischer Herde und in der Hepatokarzinogenese spielen

In diesem Experiment konnte somit gezeigt werden dass Gefitinib einen Einfluss auf

die Initiation der Tumorgenese im Inseltransplantationsmodell der Ratten hat

Die Langzeitexperimente zeigten jedoch dass es zu keiner Beeinflussung der Promotion

und Progression der Hepatokarzinogenese kam Anzunehmen ist dass die EGF-R-

Zusammenfassung

47

Aktivierung nur einen Teil der aktivierten Signalkaskaden in der hormonell induzierten

Karzinogenese der Leber ausmacht

Literaturverzeichnis

48

6 Literaturverzeichnis

[1] Jemal A Bray F Center MM Ferlay J Ward E Forman D Global

Cancer Statistics CA- Cancer J Clin 2011 6169ndash90

[2] Gomaa AI Khan SA Toledano M B Waked I Taylor- Robinson S D

Hepatocellular carcinoma epidemiology risk factors and pathogenesis World J

Gastroenterol 2008 14 4300-4308

[3] Marrero J Kudo M Bronowicki J-P The Challenge of Prognosis and

Staging for Hepatocellular Carcinoma Oncologist 2010 15 23-33

[4] Llovet JM Bru C Bruix J Prognosis of hepatocellular carcinoma the

BCLC staging classification Semin Liver Dis 1999 19 329ndash38

[5] Llovet JM Ricci S Mazzaferro V Hilgard P Gane E Blanc JF de

oliveira AC Santoro A Raoul JL Forner A Schwartz M Porta C

Zeuzem S Bolondi L Greten TF Galle PR Seitz JF Borbath I

Haumlussinger D Giannaris T Shan M Moscovici M Voliotis D Bruix J

Sorafenib in advanced hepatocellular carcinoma N Engl J Med 2008 359 378-

90

[6] Wilhelm S Adnane L Newell P Villanueva A Llovet JM Lynch M

Preclinical overview of sorafenib a multikinase inhibitor that targets both Raf

and VEGF and PDGF receptor tyrosine kinase signaling Mol Cancer Ther 2008

73129-3140

[7] Bannasch P Preneoplastic lesions as end points in carcinogenicity testing II

Preneoplasia in various non- hepatic tissues Carcinogenesis 1986 7 849-852

[8] Aleem E Nehrbass D Klimek F Mayer D Bannasch P Upregulation

of the insulin receptor and type I insulin-like growth factor receptor are early

events in hepatocarcinogenesis Toxicol Pathol 2011 39524-43

Literaturverzeichnis

49

[9] Dombrowski F Mathieu C Evert M Hepatocellular Neoplasms Induced by

Low-NumberPancreatic Islet Transplants in Autoimmune Diabetic BBPfd Rats

Cancer Res 2006 1833-1843

[10] Ribback S Calvisi DF Cigliano A Sailer V Peters M Rausch J

Heidecke CD Birth M Dombrowski F Molecular and metabolic changes in

human liver clear cell foci resemble the alterations occurring in rat

hepatocarcinogenesis J Hepatol 2013 581147-56

[11] Morath C Schwenger J Schmidt J Zeier M Kombinierte Niere- Pankreas-

Transplantation Nephrologe 2007 2356ndash363

[12] Griffith RC Scharp D Hartmann B Ballinger W Lacy P A Morphologic

Study of Intrahepatic Portal-vein Islets Isografts Diabetes 1977 26 201-14

[13] Dombrowski F Lehringer-Polzin M Pfeifer U Hyperproliferative Liver

Acini after Intraportal Islet Transplantation in Streptozotocin-Induced Diabetic

Rats Laboratory Invest 1994 71 688-699

[14] Dombrowski F Bannasch P Pfeifer U Hepatocellular Neoplasms Induced

by Low- Number Pancreatic Islet Transplants in Streptozotocin Diabetic Rats

Am J Pathol 1997 150 1071-1087

[15] Dombrowski F Klingmuumlller D Pfeifer U Insulinomas Derived from

Hyperplastic Intra-Hepatic Islet Transplants Am J Pathol 1998 152 1025-

1038

[16] Dombrowski F Peifer U Hyperprolferative State of Liver Acini and

Pancreatic Islets after Intraportal Transplantation of Small Mass of Islets of

Langerhans in Streptozotocin induced Diabetic Rats Exp Clin Endocrinol 1995

103 112-117

Literaturverzeichnis

50

[17] De Paepe M Keymeulen B Pipeleers D Kloumlppel G Proliferation and

Hypertrophy of Liver Cells Surrounding Islet Grafts in Diabetic Recipient Rats

Hepatology 1995 21 1114-1153

[18] Dombrowski F Filsinger E Bannasch P Pfeifer U Altered Liver Acini

Induced in Diabetic Rats by Portal Vein Islet Isografts Resemble

Preneoplstic Hepatic Foci in Their Enzymic Pattern Am J Pathol 1996 148

1249-56

[19] Dragan Y P Sargent L Xu Y-D Xu Y-H H C Pitot HC The

Initiation-Promotion-Progression Model of Rat Hepatocarcinogenesis Exp Biol

Med (Maywood) 1993 20216-24

[20] Buumlrger C Inhibition der Signaltransduktion des epidermalen

Wachstumsfaktorrezeptors (EGF-Rezeptor) durch Peptid-Aptamere unv Diss

Universitaumlt Frankfurt aM 2002

[21 ] Fausto N Liver regeneration J Hepatol 2000 3219-31

[22] Michalopoulos GK DeFrances MC Liver regeneration Science 1997

27660-66

[23] Morimitsu Y Hsia CC Kojiro M Tabor E Nodules of less-differentiated

tumor within or adjacent to hepatocellular carcinoma relative expression of

transforming growth factor-alpha and its receptor in the different areas of tumor

Hum Pathol 1995 261126-1132

[24] Nalesnik MA Lee RG Carr BI Transforming growth factor alpha (TGFalpha)

in hepatocellular carcinomas and adjacent hepatic parenchyma Hum Pathol

1998 29228-234

[25] Harada K Shiota G Kawasaki H Transforming growth factor-alpha and

epidermal growth factor receptor in chronic liver disease and hepatocellular

carcinoma Liver 1999 19318-325

Literaturverzeichnis

51

[26] Chung YH Kim JA Song BC Lee GC Koh MS Lee YS et al

Expression of transforming growth factor-alpha mRNA in livers of patients with

chronic viral hepatitis and hepatocellular carcinoma Cancer 2000 89977-982

[27] Bekaii-Saab T Williams N Plass C Calero M Eng C A novel mutation

in the tyrosine kinase domain of ErB2 in hepatocellular carcinoma BMC

Cancer 2006 278-282

[28] Lee G Merlino G Fausto N Development of liver tumors in transforming

growth factor alpha transgenic mice Cancer Res 1992 19 5162-1570

[29] Hufnagl K Parzefall W Marian B Kaumlfer M Bukowska K Schulte-

Hermann R Grasl-Kraupp B Role of transforming growth factor alspha and

prostaglandines in preferential growth of preneopastic rat hepatocytes

Carcinogenesis 2001 8 1247-1256

[30] Carpenter G Cohen S Epidermal growth factor Annu Rev Biochem 1979

193-216

[31] Hanahan D Weinberg R The hallmarks of cancer Cell 2000 100 57-

70

[32] Fedi S Tola E Moeumlnne-Loccoz Y Dowling DN Smith LM Ogara F

Evidence for signalling between the phytopathogenic fungus Pythium ultimum

and Pseudomonas fluorescens F113 P ultimum represses the expression of

genes in P fluorescens F113 resulting in altered ecological fitness Appl

Environ Microbiol 1997 63 4261-4266

[33] Slamon D Clark G Wong S Levin W Ullrich A McGuire W Science

1987 235 177-182

[34] Khalil M Grandis J Shin D Expert Review of Anticancer Therapy 2003 3

367-380

Literaturverzeichnis

52

[ 35] Krejsa C Rogge M Sadee W Protein therapeutics new applications for

pharmacogenetics Nature Reviews Drug Discovery 2006 5 507-521

[36] Barker A Gibson K Grundy W Godfrey A Barlow J Healy M

Woodburn J Ashton S Curry B Scarlett L Henthorn L Richards L

Studies leading to the identification of ZD1839 (IRESSA) an orally active

selective epidermal growth factor receptor tyrosine kinase inhibitor targeted to

the treatment of cancer Bioorg Med Chem Lett 2001 14 1911-1914

[37] Shchemelinin I Sefc L Necas E Protein kinase inhibitors Folia Biol

(Praha) 2006 4 137-148

[38] Wakeling A Guy S Woodburn J Ashton S Curry B Barker A Gibson

K ZD1839 (IRESSA) an orally active inhibitor of epidermal growth factor

signalling with potential for cancer therapy Cancer Res 2002 20 5749-5754

[39] Blackhall F Ranson M Thatcher N Where next for gefitinib in patients with

lung cancer Lancet Oncol 2006 6 499-507

[40] Birnbaum A Ready N Gefitinib therapy for non-small cell lung cancer

Curr Treat Options Oncol 2005 675-81

[41] Schiffer E Housset C Cacheux W Wendum D Desbois-Mouthon C

Rey C Clergue F Poupon R Barbu V Rosmorduc O Gefitinib an EGFR

inhibitor prevents hepatocellular carcinoma development in the rat liver with

cirrhosis Hepatology 2005 41307-14

[42] Brehmer D Greff Z Godl K Blencke S Kurtenbach A Weber M

Muumlller S Klebl B Cotten M Keacuteri G Wissing J Daub H Cellular

Targets of Gefitinib Cancer Res 2005 65 379

[43] Klotz L Hacker HJ Klingmuumlller D Bannasch P Pfeifer U Dombrowski

F Hepatocellular alterations after intraportal transplantation of ovarian tissue in

ovariectomized rats Am J Pathol 2000 1561613-26

Literaturverzeichnis

53

[44] Dombrowski F Klotz L Hacker HJ Li Y Klingmuumlller D Brix K

Herzog V Bannasch P Hyperproliferative hepatocellular alterations after

intraportal transplantation of thyroid follicles Am J Pathol 2000 15699-113

[45] Weibel E Staubli W Gnagi H Hess F Correlated morphometric and

biochemical studies on the liver cell I Morphometric model stereologic

methods and normal morphometric data for rat liver J Cell Biol1969 4268ndash

91

[46] Strumberg D Clark J Awada A Moore M Richly H Hindlisz A Hirte

H Eder J Lenz H Schwartz B Safety pharmacokinetics and preliminary

antitumor activity of sorafenib a review of four phase I trials in patients with

advanced refractory solid tumors Oncologist 2007 4 426-437

[47] Mendelsohn J Baselga J The EGF receptor family as targets for cancer

therapy Oncogene 2000 56 6550-6565

[48] Li B Chang C Yuan M McKenna W Shu H Resistance to small

molecule inhibitors of epidermal growth factor receptor in malignant gliomas

Cancer Res 2003 21 7443ndash7450

[49] Kosaka T Yatabe Y Endoh H Yoshida K Hida T Tsuboi M Tada H

Kuwano H Mitsudomi T Analysis of epidermal growth factor receptor gene

mutation in patients with non-small cell lung cancer and acquired resistance to

gefitinib Clin Cancer Res 2006 19 5764ndash5769

[50] Huether A Hopfner M Sutter A Baradari V Schuppan D Scheruumlbl

H Signaling pathways involved in the inhibition of epidermal growth factor

receptor by erlotinib in hepatocellular cancer World J Gastroenterol 2006

32 5160ndash5167

[51] Giglia J Antonia S Berk L Bruno S Dessureault S Finkelstein

S Systemic therapy for advanced hepatocellular carcinoma past present and

future Cancer Control 2010 1 120ndash129

Literaturverzeichnis

54

[52] Bannasch P Pathogenesis of hepatocellular carcinoma sequential cellular

molecular and metabolic changes Prog Liver Dis 1996 14161ndash97

[53] Beisbarth H Fekl W Pathophysiology of post-aggression metabolism

Zentralbl Chir 1989 1141045-58

[54] Packungsbeilage Iressa (Hersteller AstraZeneca UK Limited Macclesfield

Cheshire SK10 2NA Vereinigtes Koumlnigreich)

[55] Ribback S Sailer V Boumlhning E Guumlnther J Merz J Steinmuumlller F

Evert M Calvisi DC Der Tyrosinkinasehemmer Gefitinib reduziert die

Tumorentstehung im chemischen jedoch in hormonell induzierten

Hepatokarzinogenese-Modellen Z Gastroenterol 2013 5130 (abstract)

[56] Dombowski F Sailer V Inhibition des Epidermal Growth Factor

Rezeptors in chemisch induzierten praumlneoplastischen Leberherden und

hepatozellulaumlren Karzinomen der Ratte 2010

[57] OrsquoDwyer P J Giantonio BJ Levy DE Kauh JS Fitzgerald B Benson

AB Gefitinib in advanced unresectable hepatocellular carcinoma Results from

the Eastern Cooperative Oncology Grouprsquos Study E1203 Journal of Clinical

2006 414

Tabellenanhang

55

7 Tabellenanhang

Tab 7-1 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Hauptgruppen 1-5

HG1 HG2 HG3 HG4 HG5

Tier 1 234 212 70 304 315

Tier 2 216 282 317 249 324

Tier 3 142 221 184 332 226

Tier 4 306 245 304 287 323

Tier 5 302 205 288 293 273

Tier 6 167 210 306 278 193

Tier 7 291 185 332 271 198

Tier 8 189 215 245 249 201

Tier 9 314 65 234 260

Tier 10 199 268 232

Tier 11 252 291 270

Tier 12 229 169

Tier 13 246

MW 23088 23075 23456 26700 25591

SEM 0795 1070 3487 1108 1505

Test nsa ns

b nsc ns

d

Test lt0001e lt0001

f 0001g lt0001

h lt0001i

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabellenanhang

56

Tab 7-2 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Kontrollgruppen

1-5

KG1 KG2 KG3 KG4 KG5

Tier 1 51 51 47 47 47

Tier 2 47 48 44 48 43

Tier 3 53 48 42 43 43

Tier 4 48 51 61 74 47

Tier 5 57 87 47 44 41

Tier 6 54 47 50 46 40

Tier 7 51 68 51 45 47

Tier 8 52 92 56 49 46

Tier 9 63 63 51 44 47

Tier 10 77 77 48 43 48

Tier 11 50

MW 5530 6320 4973 4830 4490

SEM 0281 0541 0160 0293 0091

Test nsa ns

b nsc 0019

d

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Tabellenanhang

57

Tab 7-3 Gewichtsentwicklung der Hauptgruppen 1-5

HG1 HG2 HG3 HG4 HG5

Tier 1 0938 1045 0841 0942 1057

Tier 2 1092 0938 0870 0894 0950

Tier 3 1075 1070 1435 1077 0967

Tier 4 1089 1039 0696 0960 1004

Tier 5 0988 0984 0693 0763 0958

Tier 6 1187 0949 1004 1041 1033

Tier 7 1044 0988 1220 0874 1306

Tier 8 1039 0964 0984 0949 1016

Tier 9 1038 1221 0957 1209

Tier 10 1063 1039 0935 0946

Tier 11 1020 1934 1192 1030

Tier 12 1007 1266 0770

Tier 13 1063 0618

Tier 14 0935

MW 1056 1009 1081 0984 0983

SEM 0009 0004 0033 0010 0012

Test nsa ns

b nsc ns

d

lt0001e 0001

f lt0001g lt0001

h lt0001i

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabellenanhang

58

Tab 7-4 Gewichtsentwicklung der Kontrollgruppen 1-5

KG1 KG2 KG3 KG4 KG5

Tier 1 1308 1311 2255 1836 1717

Tier 2 1397 1269 1408 1872 1672

Tier 3 1332 1318 1471 1134 1598

Tier 4 1285 1225 1642 1206 1621

Tier 5 1331 1189 1828 1512 1896

Tier 6 1341 1203 1946 1339 1746

Tier 7 1361 0981 1788 1326 1589

Tier 8 1290 1105 1806 1411 1856

Tier 9 1109 1090 1560 1380 1389

Tier 10 1128 1094 1526 1432 1406

Tier 11 1537

MW 1288 1179 1706 1445 1649

SEM 0010 0011 0023 0024 0017

Test 0029a 0025

b 0043c ns

d

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Tabellenanhang

59

Tab 6-5Nebenwirkungen von Gefitinib [47]

Nebenwirkungen nach Systemorganklassen und Haumlufigkeit Stoffwechsel- und Ernaumlhrungsstoumlrungen Sehr haumlufig Anorexie leicht oder

mittelschwer (CTC-Grad 1 oder 2)

Augenerkrankungen Haumlufig Konjunktivitis Blepharitis und

trockene Augen hauptsaumlchlich

leicht (CTC-Grad 1) Gelegentlich Hornhauterosion reversibel und

manchmal verbunden mit

anormalem Wimpernwachstum Keratitis (012 )

Gefaumlszligerkrankungen Haumlufig Haumlmorrhagie wie Nasenbluten

und Haumlmaturie Erkrankungen der Atemwege des Brustraums und Mediastinums

Haumlufig Interstitielle Lungenerkrankung (13 ) oft schwer (CTC-Grad 3-4) uumlber Todesfaumllle wurde

berichtet Erkrankungen des Gastrointestinaltrakts Sehr haumlufig Durchfall hauptsaumlchlich leicht

oder mittelschwer (CTC-Grad 1

oder 2)

Erbrechen hauptsaumlchlich leicht

oder mittelschwer (CTC-Grad 1

oder 2)

Uumlbelkeit hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Stomatitis hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Haumlufig Dehydratation als Folge von

Durchfall Uumlbelkeit Erbrechen

oder Appetitlosigkeit

Mundtrockenheit hauptsaumlchlich

leicht (CTC-Grad 1)

Gelegentlich Pankreatitis gastrointestinale Perforation

Leber- und Gallenerkrankungen Sehr haumlufig Erhoumlhungen der

Alaninaminotransferase

hauptsaumlchlich leicht bis

mittelschwer Haumlufig Erhoumlhungen der

Aspartataminotransferase

hauptsaumlchlich leicht bis

mittelschwer Erhoumlhungen des

Gesamtbilirubins hauptsaumlchlich

leicht bis mittelschwer

Gelegentlich Hepatitis

Tabellenanhang

60

Erkrankungen der Haut und des Unterhautzellgewebes

Sehr haumlufig Hautreaktionen hauptsaumlchlich

leicht bis mittelschwer (CTC-Grad 1 oder 2) pustuloumlser Ausschlag manchmal juckend mit trockener Haut einschlieszliglich Hautfissuren erythematoumls

Haumlufig Nagelstoumlrungen Alopezie

Gelegentlich Allergische Reaktionen unter

anderem Angiooumldem und

Urtikaria Selten Bulloumlse Reaktionen

einschlieszliglich toxisch epidermaler Nekrolyse Stevens-Johnson-Syndrom und Erythema multiforme Kutane Vaskulitis

Erkrankungen der Nieren und Harnwege Haumlufig Asymptomatische Erhoumlhung der Kreatininwerte im Blut Proteinurie Zystitis

Selten Haumlmorrhagische Zystitis Allgemeine Erkrankungen und Beschwerden am Verabreichungsort

Sehr haumlufig Asthenie hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Haumlufig Pyrexie Die Haumlufigkeit von UAWs die mit abnormalen Aumlnderungen eines Laborwerts

zusammenhaumlngen wurde auf Basis der Patienten ermittelt bei denen sich der

entsprechende Laborwert mindestens um 2 oder mehr CTC-Grade (bezogen auf den

basalen Laborwert) geaumlndert hat

Dieses Ereignis kann zusammen mit anderen Formen von

Dehydratisierungserscheinungen auftreten (hauptsaumlchlich Hautreaktionen) die bei

IRESSA beobachtet wurden

Die Gesamthaumlufigkeit der unerwuumlnschten Ereignisse mit allergischen Reaktionen

betrug nach der zusammengefassten Analyse der ISEL- INTEREST- und

IPASS-Studien 15 (36 Patienten) Vierzehn der 36 Patienten wurden aus der

gemeldeten Haumlufigkeit ausgeschlossen da es in den Meldungen Hinweise auf

eine nicht-allergische Aumltiologie gab oder darauf dass die allergische Reaktion

die Folge einer Therapie mit einem anderen Arzneimittel war

Dies schlieszligt einzelne Berichte von Leberversagen ein das in einigen Faumlllen

toumldlich verlief

Abkuumlrzungsverzeichnis

61

8 Abkuumlrzungsverzeichnis

microl Mikroliter

Abb Abbildung

ABC avidin-biotin-complex

AKT aktivierte Protein Kinase B

ATP Adenosintriphosphat

BCLC Bacelona Liver Cancer Clinic

BrdU Bromodesoxyuridin

bzw beziehungsweise

CCF clear cell foci

CIS China integrated score

cm Zentimeter

d der

DAB 33-Diaminobenzidin

dh das heiszligt

DNA Desoxyribonucleic acid

EGF Epidermal Growth Factor

EGF-R EGF-Rezeptor

Fa Firma

FAH foci of altered hepatocytes

g Gramm

GSF glycogen storing foci

h Stunde

HCA Hepatozellulaumlres Adenom

HCC Hepatozellulaumlres Karzinom

HE Haumlmatoxylin- Eosin- Faumlrbung

HG Hauptgruppe

HPLC high performance liquid chromatographie

IGF-1R Insulin-Like Growth Factor Receptor 1

GLUT Glukosetransporter

JAK Januskinase

kg Kilogramm

Abkuumlrzungsverzeichnis

62

KG Kontrollgruppe

MAPK mitogen activated protein kinase

mg Milligramm

ml Milliliter

mm Millimeter

mTOR mechanistic Target of Rapamycin

MW Mittelwert

NaCl Natriumchlorid

NaHCO3 Natriumhydrogencarbonat

NNM N- Nitrosomorpholin

ns nicht signifikant

PAS Periodic acid-Schiff reaction

PDGF-R-β Platet Derived Growth Factor-Rezeptor-β

PEI Perkutane Ethanol- Instillation

PI3K Phosphoinositide 3- Kinase

PST Performance- Status

RAF-Kinase Ras-activated factor-Kinase

Ras Rat sarcoma

RFA Radiofrequenzablation

RNA Ribunuclied acid

SEM Standard error of the mean

STAT Signal Transducers and Activators of Transcription

TACE transarterielle Chemoembolisation

TGF-α Transforming Growth Factor alpha

TRIS Tris(hydroxymethyl)-aminomethan

ua unter anderem

UAW Unerwuumlnschte Arzneimittelwirkung

VEGF-R Vascular Endothelial Growth factor-Rezeptor

vgl vergleiche

zB zum Beispiel

Danksagung

63

9 Danksagung

Besonderer Dank gilt Herrn Professor Dr med F Dombrowski fuumlr die Uumlberlassung

des Themas und die Moumlglichkeit diese Arbeit an seinem Institut durchzufuumlhren Mit

seiner Unterstuumltzung war es moumlglich ein Gerhard- Domagk- Stipendium der Ernst-

Moritz- Arndt- Universitaumlt zu erhalten An dieser Stelle moumlchte ich mich auch

rechtherzlich bei der Stipendienvergabekommission bedanken Meinen Doktoranden-

Kollegen moumlchte ich fuumlr die Bereitschaft danken jederzeit bei der Versorgung der

Ratten und Mithilfe bei den experimentellen Versuchen zur Verfuumlgung zu stehen Der

Tierpflegerin Frau Zimak sowie den medizinisch-technischen Assistenten des Instituts

danke ich fuumlr die Versorgung der Tiere und die Anfertigung der histologischen und

immunhistochemischen Schnitte Nicht zuletzt danke ich Frau Dr F Steinmuumlller und

Frau Dr S Ribback fuumlr die Betreuung und kritische Auseinandersetzung mit meiner

Doktorarbeit

Page 44: Die Inhibition von TGF-a bei der Hepatokarzinogenese nach ... · RFA und transarterielle (Chemo-)Embolisation= TAE/ TACE) zur Verfügung. Da die Diagnose jedoch häufig erst in einem

Diskussion

44

Im Gegensatz dazu kam es zu keiner Beeinflussung der Proliferation bei den

Mittellangzeitversuchen von 6 Monaten uumlber eine laumlngere Applikationsdauer (3

Monate) mit einer reduzierten Dosis (10mgkgKG) Somit bleibt anscheinend die

Karzinogenese bereits laumlnger bestehender womoumlglich schon promovierter Herde durch

eine EGF-R-Blockade unbeeinflusst Dies liegt moumlglicherweise an dem Startpunkt der

Behandlung da die Therapie mit Gefitinib erst nach 3 Monaten begonnen wurde und

der Einfluss auf die sehr fruumlhe Hepatokarzinogenese somit verringert ist

Auch andere Modelle wie die intrahepatische Ovar- und

Schilddruumlsenfollikeltransplantation sowie chemische Hepatokarzinogenesemodelle (N-

Nitrosomorpholin) zeigten aumlhnliche Ergebnisse sowohl in Kurz- (3 Wochen - 6 Monate)

als auch in den Langzeitexperimenten (12-24 Monate) im Hinblick auf die Proliferation

Nach 2-woumlchiger Hochdosis-Gefitinibgabe lieszligen sich verminderte

Proliferationsaktivitaumlten in den praumlneoplastischen Leberherden nachweisen Im

Ovartransplantationsmodell Modellen entstanden sogar weiterhin hepatozellulaumlre

Adenome und Karzinome sodass anzunehmen ist dass Gefitinib kaum einen Einfluss

auf die Promotion und Progression in der hormonellen Hepatokarzinogenese hat Weder

die Anzahl noch das Auftreten der Tumoren wurde durch die Gefitinibdauergabe

(10mg) beeinflusst [55] Im N-Nitrosomorpholinmodell hingegen konnte das Auftreten

von hepatozellulaumlren Adenomen und Karzinomen durch die Gefitinibgabe reduziert

werden sodass im chemischen Hepatokarzinogenesemodell die Aktivierung des EGF-R

womoumlglich eine groumlszligere Rolle spielt als im hormonellen [56]

Eine moumlgliche Erklaumlrung kann die Resistenzentwicklung gegenuumlber

Tyrosinkinaseinhibitoren sein welche sowohl in vitro als auch klinisch bei der

Behandlung mit diesen Medikamenten beobachtet wird [49 50] Auszligerdem ist es

moumlglich dass die verabreichte Dosis von 10mgkgKG Gefitinib nicht zu einer

vollstaumlndigen Blockade der Tyrosinkinase gefuumlhrt hat Womoumlglich kam es uumlber

alternative Wege wie beispielsweise der Aktivierung des IGF-1R (insulin-like-growth-

factor-receptor 1) zu einer Aufrechterhaltung des MAPK-Pfades und damit zum

Uumlberleben und Wachstum der Praumlneoplasien [50 51] Zellkulturexperimente konnten

diese Resistenzentwicklung und eine Transaktivierung des EGF-R belegen [50]

Diese Hypothese wird auch durch eine klinische Studie aus dem Jahr 2006 untermauert

[57] Hier wurde die Wirksamkeit von Gefitinib bei fortgeschrittenem inoperablen

HCCacutes an 31 Patienten untersucht Das Ergebnis war jedoch mit einem Ansprechen von

nur ca 3 ernuumlchternd sodass die Studie nicht fortgefuumlhrt wurde Allerdings findet

Diskussion

45

Gefitinib (IressaTM) neben Erlotinib (TarcevaTM) ua im Rahmen klinischer Studien

in der Therapie des Bronchialkarzinoms Anwendung

Zusammenfassung

46

5 Zusammenfassung

Die therapeutischen Moumlglichkeiten sind fuumlr das hepatozellulaumlre Karzinom bis heute sehr

begrenzt Tierexperimentelle Hepatokarzinogenesemodelle dienen dem besseren

Verstaumlndnis diverser pathophysiologischer metabolischer und molekulaer Prozesse

und zeigen neue gezielte antitumorigene Therapieansaumltze auf

Ein langjaumlhrig etabliertes Modell ist die hormoninduzierte Hepatokarzinogenese durch

Pankreasinseltransplantation Auch andere Modelle wie die intrahepatische Ovar- und

Schilddruumlsenfollikeltransplantation sowie chemische Hepatokarzinogenesemodelle (N-

Nitrosomorpholin) haben sich etabliert und wurden in parallelen Experimenten zu

meinem durchgefuumlhrt In allen Modellen entstanden Praumlneoplasien bzw

hyperproliferative Leberherde in der nichtzirrhotischen Rattenleber welche sich (auszliger

nach Schilddruumlsenfollikeltransplantation) zu hepatozellulaumlren Adenomen und spaumlter

auch Karzinomen weiterentwickelten

In dieser Studie wurden die Versuchstiere (Ratten) in 5 Haupt- und 5 Kontrollgruppen

unterteilt wobei die kuumlrzeste Beobachtungszeit bei 3 Wochen und die laumlngste bei 6

Monaten lag Die Dauer der Gefitinibapplikation wurde ebenfalls unterteilt in 2 Wochen

und 3 Monate Messparameter in diesem Experiment stellten Blutzucker Gewicht und

die Proliferationsaktivitaumlt der Herde dar Das Lebergewebe wurde histologisch

morphometrisch und immunhistochemisch untersucht

In der vorliegenden Arbeit wurde versucht die insulininduzierte Hepatokarzinogenese

mittels Gefitinib zu hemmen Dieses blockiert spezifisch die Tyrosinkinase des EGF-R

sodass es zu einer Unterbrechung der Signalkaskade kommt

In meiner Arbeit fand sich im Kurzzeitversuch eine deutlich geringere

Proliferationsaktivitaumlt innerhalb der Glykogenspeicherherde behandelter Tiere im

Vergleich zu nicht behandelten Tieren

Dies untermauert die Annahme dass TGF-α und der EGF-R eine wichtige Rolle in der

Entstehung praumlneoplastischer Herde und in der Hepatokarzinogenese spielen

In diesem Experiment konnte somit gezeigt werden dass Gefitinib einen Einfluss auf

die Initiation der Tumorgenese im Inseltransplantationsmodell der Ratten hat

Die Langzeitexperimente zeigten jedoch dass es zu keiner Beeinflussung der Promotion

und Progression der Hepatokarzinogenese kam Anzunehmen ist dass die EGF-R-

Zusammenfassung

47

Aktivierung nur einen Teil der aktivierten Signalkaskaden in der hormonell induzierten

Karzinogenese der Leber ausmacht

Literaturverzeichnis

48

6 Literaturverzeichnis

[1] Jemal A Bray F Center MM Ferlay J Ward E Forman D Global

Cancer Statistics CA- Cancer J Clin 2011 6169ndash90

[2] Gomaa AI Khan SA Toledano M B Waked I Taylor- Robinson S D

Hepatocellular carcinoma epidemiology risk factors and pathogenesis World J

Gastroenterol 2008 14 4300-4308

[3] Marrero J Kudo M Bronowicki J-P The Challenge of Prognosis and

Staging for Hepatocellular Carcinoma Oncologist 2010 15 23-33

[4] Llovet JM Bru C Bruix J Prognosis of hepatocellular carcinoma the

BCLC staging classification Semin Liver Dis 1999 19 329ndash38

[5] Llovet JM Ricci S Mazzaferro V Hilgard P Gane E Blanc JF de

oliveira AC Santoro A Raoul JL Forner A Schwartz M Porta C

Zeuzem S Bolondi L Greten TF Galle PR Seitz JF Borbath I

Haumlussinger D Giannaris T Shan M Moscovici M Voliotis D Bruix J

Sorafenib in advanced hepatocellular carcinoma N Engl J Med 2008 359 378-

90

[6] Wilhelm S Adnane L Newell P Villanueva A Llovet JM Lynch M

Preclinical overview of sorafenib a multikinase inhibitor that targets both Raf

and VEGF and PDGF receptor tyrosine kinase signaling Mol Cancer Ther 2008

73129-3140

[7] Bannasch P Preneoplastic lesions as end points in carcinogenicity testing II

Preneoplasia in various non- hepatic tissues Carcinogenesis 1986 7 849-852

[8] Aleem E Nehrbass D Klimek F Mayer D Bannasch P Upregulation

of the insulin receptor and type I insulin-like growth factor receptor are early

events in hepatocarcinogenesis Toxicol Pathol 2011 39524-43

Literaturverzeichnis

49

[9] Dombrowski F Mathieu C Evert M Hepatocellular Neoplasms Induced by

Low-NumberPancreatic Islet Transplants in Autoimmune Diabetic BBPfd Rats

Cancer Res 2006 1833-1843

[10] Ribback S Calvisi DF Cigliano A Sailer V Peters M Rausch J

Heidecke CD Birth M Dombrowski F Molecular and metabolic changes in

human liver clear cell foci resemble the alterations occurring in rat

hepatocarcinogenesis J Hepatol 2013 581147-56

[11] Morath C Schwenger J Schmidt J Zeier M Kombinierte Niere- Pankreas-

Transplantation Nephrologe 2007 2356ndash363

[12] Griffith RC Scharp D Hartmann B Ballinger W Lacy P A Morphologic

Study of Intrahepatic Portal-vein Islets Isografts Diabetes 1977 26 201-14

[13] Dombrowski F Lehringer-Polzin M Pfeifer U Hyperproliferative Liver

Acini after Intraportal Islet Transplantation in Streptozotocin-Induced Diabetic

Rats Laboratory Invest 1994 71 688-699

[14] Dombrowski F Bannasch P Pfeifer U Hepatocellular Neoplasms Induced

by Low- Number Pancreatic Islet Transplants in Streptozotocin Diabetic Rats

Am J Pathol 1997 150 1071-1087

[15] Dombrowski F Klingmuumlller D Pfeifer U Insulinomas Derived from

Hyperplastic Intra-Hepatic Islet Transplants Am J Pathol 1998 152 1025-

1038

[16] Dombrowski F Peifer U Hyperprolferative State of Liver Acini and

Pancreatic Islets after Intraportal Transplantation of Small Mass of Islets of

Langerhans in Streptozotocin induced Diabetic Rats Exp Clin Endocrinol 1995

103 112-117

Literaturverzeichnis

50

[17] De Paepe M Keymeulen B Pipeleers D Kloumlppel G Proliferation and

Hypertrophy of Liver Cells Surrounding Islet Grafts in Diabetic Recipient Rats

Hepatology 1995 21 1114-1153

[18] Dombrowski F Filsinger E Bannasch P Pfeifer U Altered Liver Acini

Induced in Diabetic Rats by Portal Vein Islet Isografts Resemble

Preneoplstic Hepatic Foci in Their Enzymic Pattern Am J Pathol 1996 148

1249-56

[19] Dragan Y P Sargent L Xu Y-D Xu Y-H H C Pitot HC The

Initiation-Promotion-Progression Model of Rat Hepatocarcinogenesis Exp Biol

Med (Maywood) 1993 20216-24

[20] Buumlrger C Inhibition der Signaltransduktion des epidermalen

Wachstumsfaktorrezeptors (EGF-Rezeptor) durch Peptid-Aptamere unv Diss

Universitaumlt Frankfurt aM 2002

[21 ] Fausto N Liver regeneration J Hepatol 2000 3219-31

[22] Michalopoulos GK DeFrances MC Liver regeneration Science 1997

27660-66

[23] Morimitsu Y Hsia CC Kojiro M Tabor E Nodules of less-differentiated

tumor within or adjacent to hepatocellular carcinoma relative expression of

transforming growth factor-alpha and its receptor in the different areas of tumor

Hum Pathol 1995 261126-1132

[24] Nalesnik MA Lee RG Carr BI Transforming growth factor alpha (TGFalpha)

in hepatocellular carcinomas and adjacent hepatic parenchyma Hum Pathol

1998 29228-234

[25] Harada K Shiota G Kawasaki H Transforming growth factor-alpha and

epidermal growth factor receptor in chronic liver disease and hepatocellular

carcinoma Liver 1999 19318-325

Literaturverzeichnis

51

[26] Chung YH Kim JA Song BC Lee GC Koh MS Lee YS et al

Expression of transforming growth factor-alpha mRNA in livers of patients with

chronic viral hepatitis and hepatocellular carcinoma Cancer 2000 89977-982

[27] Bekaii-Saab T Williams N Plass C Calero M Eng C A novel mutation

in the tyrosine kinase domain of ErB2 in hepatocellular carcinoma BMC

Cancer 2006 278-282

[28] Lee G Merlino G Fausto N Development of liver tumors in transforming

growth factor alpha transgenic mice Cancer Res 1992 19 5162-1570

[29] Hufnagl K Parzefall W Marian B Kaumlfer M Bukowska K Schulte-

Hermann R Grasl-Kraupp B Role of transforming growth factor alspha and

prostaglandines in preferential growth of preneopastic rat hepatocytes

Carcinogenesis 2001 8 1247-1256

[30] Carpenter G Cohen S Epidermal growth factor Annu Rev Biochem 1979

193-216

[31] Hanahan D Weinberg R The hallmarks of cancer Cell 2000 100 57-

70

[32] Fedi S Tola E Moeumlnne-Loccoz Y Dowling DN Smith LM Ogara F

Evidence for signalling between the phytopathogenic fungus Pythium ultimum

and Pseudomonas fluorescens F113 P ultimum represses the expression of

genes in P fluorescens F113 resulting in altered ecological fitness Appl

Environ Microbiol 1997 63 4261-4266

[33] Slamon D Clark G Wong S Levin W Ullrich A McGuire W Science

1987 235 177-182

[34] Khalil M Grandis J Shin D Expert Review of Anticancer Therapy 2003 3

367-380

Literaturverzeichnis

52

[ 35] Krejsa C Rogge M Sadee W Protein therapeutics new applications for

pharmacogenetics Nature Reviews Drug Discovery 2006 5 507-521

[36] Barker A Gibson K Grundy W Godfrey A Barlow J Healy M

Woodburn J Ashton S Curry B Scarlett L Henthorn L Richards L

Studies leading to the identification of ZD1839 (IRESSA) an orally active

selective epidermal growth factor receptor tyrosine kinase inhibitor targeted to

the treatment of cancer Bioorg Med Chem Lett 2001 14 1911-1914

[37] Shchemelinin I Sefc L Necas E Protein kinase inhibitors Folia Biol

(Praha) 2006 4 137-148

[38] Wakeling A Guy S Woodburn J Ashton S Curry B Barker A Gibson

K ZD1839 (IRESSA) an orally active inhibitor of epidermal growth factor

signalling with potential for cancer therapy Cancer Res 2002 20 5749-5754

[39] Blackhall F Ranson M Thatcher N Where next for gefitinib in patients with

lung cancer Lancet Oncol 2006 6 499-507

[40] Birnbaum A Ready N Gefitinib therapy for non-small cell lung cancer

Curr Treat Options Oncol 2005 675-81

[41] Schiffer E Housset C Cacheux W Wendum D Desbois-Mouthon C

Rey C Clergue F Poupon R Barbu V Rosmorduc O Gefitinib an EGFR

inhibitor prevents hepatocellular carcinoma development in the rat liver with

cirrhosis Hepatology 2005 41307-14

[42] Brehmer D Greff Z Godl K Blencke S Kurtenbach A Weber M

Muumlller S Klebl B Cotten M Keacuteri G Wissing J Daub H Cellular

Targets of Gefitinib Cancer Res 2005 65 379

[43] Klotz L Hacker HJ Klingmuumlller D Bannasch P Pfeifer U Dombrowski

F Hepatocellular alterations after intraportal transplantation of ovarian tissue in

ovariectomized rats Am J Pathol 2000 1561613-26

Literaturverzeichnis

53

[44] Dombrowski F Klotz L Hacker HJ Li Y Klingmuumlller D Brix K

Herzog V Bannasch P Hyperproliferative hepatocellular alterations after

intraportal transplantation of thyroid follicles Am J Pathol 2000 15699-113

[45] Weibel E Staubli W Gnagi H Hess F Correlated morphometric and

biochemical studies on the liver cell I Morphometric model stereologic

methods and normal morphometric data for rat liver J Cell Biol1969 4268ndash

91

[46] Strumberg D Clark J Awada A Moore M Richly H Hindlisz A Hirte

H Eder J Lenz H Schwartz B Safety pharmacokinetics and preliminary

antitumor activity of sorafenib a review of four phase I trials in patients with

advanced refractory solid tumors Oncologist 2007 4 426-437

[47] Mendelsohn J Baselga J The EGF receptor family as targets for cancer

therapy Oncogene 2000 56 6550-6565

[48] Li B Chang C Yuan M McKenna W Shu H Resistance to small

molecule inhibitors of epidermal growth factor receptor in malignant gliomas

Cancer Res 2003 21 7443ndash7450

[49] Kosaka T Yatabe Y Endoh H Yoshida K Hida T Tsuboi M Tada H

Kuwano H Mitsudomi T Analysis of epidermal growth factor receptor gene

mutation in patients with non-small cell lung cancer and acquired resistance to

gefitinib Clin Cancer Res 2006 19 5764ndash5769

[50] Huether A Hopfner M Sutter A Baradari V Schuppan D Scheruumlbl

H Signaling pathways involved in the inhibition of epidermal growth factor

receptor by erlotinib in hepatocellular cancer World J Gastroenterol 2006

32 5160ndash5167

[51] Giglia J Antonia S Berk L Bruno S Dessureault S Finkelstein

S Systemic therapy for advanced hepatocellular carcinoma past present and

future Cancer Control 2010 1 120ndash129

Literaturverzeichnis

54

[52] Bannasch P Pathogenesis of hepatocellular carcinoma sequential cellular

molecular and metabolic changes Prog Liver Dis 1996 14161ndash97

[53] Beisbarth H Fekl W Pathophysiology of post-aggression metabolism

Zentralbl Chir 1989 1141045-58

[54] Packungsbeilage Iressa (Hersteller AstraZeneca UK Limited Macclesfield

Cheshire SK10 2NA Vereinigtes Koumlnigreich)

[55] Ribback S Sailer V Boumlhning E Guumlnther J Merz J Steinmuumlller F

Evert M Calvisi DC Der Tyrosinkinasehemmer Gefitinib reduziert die

Tumorentstehung im chemischen jedoch in hormonell induzierten

Hepatokarzinogenese-Modellen Z Gastroenterol 2013 5130 (abstract)

[56] Dombowski F Sailer V Inhibition des Epidermal Growth Factor

Rezeptors in chemisch induzierten praumlneoplastischen Leberherden und

hepatozellulaumlren Karzinomen der Ratte 2010

[57] OrsquoDwyer P J Giantonio BJ Levy DE Kauh JS Fitzgerald B Benson

AB Gefitinib in advanced unresectable hepatocellular carcinoma Results from

the Eastern Cooperative Oncology Grouprsquos Study E1203 Journal of Clinical

2006 414

Tabellenanhang

55

7 Tabellenanhang

Tab 7-1 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Hauptgruppen 1-5

HG1 HG2 HG3 HG4 HG5

Tier 1 234 212 70 304 315

Tier 2 216 282 317 249 324

Tier 3 142 221 184 332 226

Tier 4 306 245 304 287 323

Tier 5 302 205 288 293 273

Tier 6 167 210 306 278 193

Tier 7 291 185 332 271 198

Tier 8 189 215 245 249 201

Tier 9 314 65 234 260

Tier 10 199 268 232

Tier 11 252 291 270

Tier 12 229 169

Tier 13 246

MW 23088 23075 23456 26700 25591

SEM 0795 1070 3487 1108 1505

Test nsa ns

b nsc ns

d

Test lt0001e lt0001

f 0001g lt0001

h lt0001i

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabellenanhang

56

Tab 7-2 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Kontrollgruppen

1-5

KG1 KG2 KG3 KG4 KG5

Tier 1 51 51 47 47 47

Tier 2 47 48 44 48 43

Tier 3 53 48 42 43 43

Tier 4 48 51 61 74 47

Tier 5 57 87 47 44 41

Tier 6 54 47 50 46 40

Tier 7 51 68 51 45 47

Tier 8 52 92 56 49 46

Tier 9 63 63 51 44 47

Tier 10 77 77 48 43 48

Tier 11 50

MW 5530 6320 4973 4830 4490

SEM 0281 0541 0160 0293 0091

Test nsa ns

b nsc 0019

d

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Tabellenanhang

57

Tab 7-3 Gewichtsentwicklung der Hauptgruppen 1-5

HG1 HG2 HG3 HG4 HG5

Tier 1 0938 1045 0841 0942 1057

Tier 2 1092 0938 0870 0894 0950

Tier 3 1075 1070 1435 1077 0967

Tier 4 1089 1039 0696 0960 1004

Tier 5 0988 0984 0693 0763 0958

Tier 6 1187 0949 1004 1041 1033

Tier 7 1044 0988 1220 0874 1306

Tier 8 1039 0964 0984 0949 1016

Tier 9 1038 1221 0957 1209

Tier 10 1063 1039 0935 0946

Tier 11 1020 1934 1192 1030

Tier 12 1007 1266 0770

Tier 13 1063 0618

Tier 14 0935

MW 1056 1009 1081 0984 0983

SEM 0009 0004 0033 0010 0012

Test nsa ns

b nsc ns

d

lt0001e 0001

f lt0001g lt0001

h lt0001i

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabellenanhang

58

Tab 7-4 Gewichtsentwicklung der Kontrollgruppen 1-5

KG1 KG2 KG3 KG4 KG5

Tier 1 1308 1311 2255 1836 1717

Tier 2 1397 1269 1408 1872 1672

Tier 3 1332 1318 1471 1134 1598

Tier 4 1285 1225 1642 1206 1621

Tier 5 1331 1189 1828 1512 1896

Tier 6 1341 1203 1946 1339 1746

Tier 7 1361 0981 1788 1326 1589

Tier 8 1290 1105 1806 1411 1856

Tier 9 1109 1090 1560 1380 1389

Tier 10 1128 1094 1526 1432 1406

Tier 11 1537

MW 1288 1179 1706 1445 1649

SEM 0010 0011 0023 0024 0017

Test 0029a 0025

b 0043c ns

d

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Tabellenanhang

59

Tab 6-5Nebenwirkungen von Gefitinib [47]

Nebenwirkungen nach Systemorganklassen und Haumlufigkeit Stoffwechsel- und Ernaumlhrungsstoumlrungen Sehr haumlufig Anorexie leicht oder

mittelschwer (CTC-Grad 1 oder 2)

Augenerkrankungen Haumlufig Konjunktivitis Blepharitis und

trockene Augen hauptsaumlchlich

leicht (CTC-Grad 1) Gelegentlich Hornhauterosion reversibel und

manchmal verbunden mit

anormalem Wimpernwachstum Keratitis (012 )

Gefaumlszligerkrankungen Haumlufig Haumlmorrhagie wie Nasenbluten

und Haumlmaturie Erkrankungen der Atemwege des Brustraums und Mediastinums

Haumlufig Interstitielle Lungenerkrankung (13 ) oft schwer (CTC-Grad 3-4) uumlber Todesfaumllle wurde

berichtet Erkrankungen des Gastrointestinaltrakts Sehr haumlufig Durchfall hauptsaumlchlich leicht

oder mittelschwer (CTC-Grad 1

oder 2)

Erbrechen hauptsaumlchlich leicht

oder mittelschwer (CTC-Grad 1

oder 2)

Uumlbelkeit hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Stomatitis hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Haumlufig Dehydratation als Folge von

Durchfall Uumlbelkeit Erbrechen

oder Appetitlosigkeit

Mundtrockenheit hauptsaumlchlich

leicht (CTC-Grad 1)

Gelegentlich Pankreatitis gastrointestinale Perforation

Leber- und Gallenerkrankungen Sehr haumlufig Erhoumlhungen der

Alaninaminotransferase

hauptsaumlchlich leicht bis

mittelschwer Haumlufig Erhoumlhungen der

Aspartataminotransferase

hauptsaumlchlich leicht bis

mittelschwer Erhoumlhungen des

Gesamtbilirubins hauptsaumlchlich

leicht bis mittelschwer

Gelegentlich Hepatitis

Tabellenanhang

60

Erkrankungen der Haut und des Unterhautzellgewebes

Sehr haumlufig Hautreaktionen hauptsaumlchlich

leicht bis mittelschwer (CTC-Grad 1 oder 2) pustuloumlser Ausschlag manchmal juckend mit trockener Haut einschlieszliglich Hautfissuren erythematoumls

Haumlufig Nagelstoumlrungen Alopezie

Gelegentlich Allergische Reaktionen unter

anderem Angiooumldem und

Urtikaria Selten Bulloumlse Reaktionen

einschlieszliglich toxisch epidermaler Nekrolyse Stevens-Johnson-Syndrom und Erythema multiforme Kutane Vaskulitis

Erkrankungen der Nieren und Harnwege Haumlufig Asymptomatische Erhoumlhung der Kreatininwerte im Blut Proteinurie Zystitis

Selten Haumlmorrhagische Zystitis Allgemeine Erkrankungen und Beschwerden am Verabreichungsort

Sehr haumlufig Asthenie hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Haumlufig Pyrexie Die Haumlufigkeit von UAWs die mit abnormalen Aumlnderungen eines Laborwerts

zusammenhaumlngen wurde auf Basis der Patienten ermittelt bei denen sich der

entsprechende Laborwert mindestens um 2 oder mehr CTC-Grade (bezogen auf den

basalen Laborwert) geaumlndert hat

Dieses Ereignis kann zusammen mit anderen Formen von

Dehydratisierungserscheinungen auftreten (hauptsaumlchlich Hautreaktionen) die bei

IRESSA beobachtet wurden

Die Gesamthaumlufigkeit der unerwuumlnschten Ereignisse mit allergischen Reaktionen

betrug nach der zusammengefassten Analyse der ISEL- INTEREST- und

IPASS-Studien 15 (36 Patienten) Vierzehn der 36 Patienten wurden aus der

gemeldeten Haumlufigkeit ausgeschlossen da es in den Meldungen Hinweise auf

eine nicht-allergische Aumltiologie gab oder darauf dass die allergische Reaktion

die Folge einer Therapie mit einem anderen Arzneimittel war

Dies schlieszligt einzelne Berichte von Leberversagen ein das in einigen Faumlllen

toumldlich verlief

Abkuumlrzungsverzeichnis

61

8 Abkuumlrzungsverzeichnis

microl Mikroliter

Abb Abbildung

ABC avidin-biotin-complex

AKT aktivierte Protein Kinase B

ATP Adenosintriphosphat

BCLC Bacelona Liver Cancer Clinic

BrdU Bromodesoxyuridin

bzw beziehungsweise

CCF clear cell foci

CIS China integrated score

cm Zentimeter

d der

DAB 33-Diaminobenzidin

dh das heiszligt

DNA Desoxyribonucleic acid

EGF Epidermal Growth Factor

EGF-R EGF-Rezeptor

Fa Firma

FAH foci of altered hepatocytes

g Gramm

GSF glycogen storing foci

h Stunde

HCA Hepatozellulaumlres Adenom

HCC Hepatozellulaumlres Karzinom

HE Haumlmatoxylin- Eosin- Faumlrbung

HG Hauptgruppe

HPLC high performance liquid chromatographie

IGF-1R Insulin-Like Growth Factor Receptor 1

GLUT Glukosetransporter

JAK Januskinase

kg Kilogramm

Abkuumlrzungsverzeichnis

62

KG Kontrollgruppe

MAPK mitogen activated protein kinase

mg Milligramm

ml Milliliter

mm Millimeter

mTOR mechanistic Target of Rapamycin

MW Mittelwert

NaCl Natriumchlorid

NaHCO3 Natriumhydrogencarbonat

NNM N- Nitrosomorpholin

ns nicht signifikant

PAS Periodic acid-Schiff reaction

PDGF-R-β Platet Derived Growth Factor-Rezeptor-β

PEI Perkutane Ethanol- Instillation

PI3K Phosphoinositide 3- Kinase

PST Performance- Status

RAF-Kinase Ras-activated factor-Kinase

Ras Rat sarcoma

RFA Radiofrequenzablation

RNA Ribunuclied acid

SEM Standard error of the mean

STAT Signal Transducers and Activators of Transcription

TACE transarterielle Chemoembolisation

TGF-α Transforming Growth Factor alpha

TRIS Tris(hydroxymethyl)-aminomethan

ua unter anderem

UAW Unerwuumlnschte Arzneimittelwirkung

VEGF-R Vascular Endothelial Growth factor-Rezeptor

vgl vergleiche

zB zum Beispiel

Danksagung

63

9 Danksagung

Besonderer Dank gilt Herrn Professor Dr med F Dombrowski fuumlr die Uumlberlassung

des Themas und die Moumlglichkeit diese Arbeit an seinem Institut durchzufuumlhren Mit

seiner Unterstuumltzung war es moumlglich ein Gerhard- Domagk- Stipendium der Ernst-

Moritz- Arndt- Universitaumlt zu erhalten An dieser Stelle moumlchte ich mich auch

rechtherzlich bei der Stipendienvergabekommission bedanken Meinen Doktoranden-

Kollegen moumlchte ich fuumlr die Bereitschaft danken jederzeit bei der Versorgung der

Ratten und Mithilfe bei den experimentellen Versuchen zur Verfuumlgung zu stehen Der

Tierpflegerin Frau Zimak sowie den medizinisch-technischen Assistenten des Instituts

danke ich fuumlr die Versorgung der Tiere und die Anfertigung der histologischen und

immunhistochemischen Schnitte Nicht zuletzt danke ich Frau Dr F Steinmuumlller und

Frau Dr S Ribback fuumlr die Betreuung und kritische Auseinandersetzung mit meiner

Doktorarbeit

Page 45: Die Inhibition von TGF-a bei der Hepatokarzinogenese nach ... · RFA und transarterielle (Chemo-)Embolisation= TAE/ TACE) zur Verfügung. Da die Diagnose jedoch häufig erst in einem

Diskussion

45

Gefitinib (IressaTM) neben Erlotinib (TarcevaTM) ua im Rahmen klinischer Studien

in der Therapie des Bronchialkarzinoms Anwendung

Zusammenfassung

46

5 Zusammenfassung

Die therapeutischen Moumlglichkeiten sind fuumlr das hepatozellulaumlre Karzinom bis heute sehr

begrenzt Tierexperimentelle Hepatokarzinogenesemodelle dienen dem besseren

Verstaumlndnis diverser pathophysiologischer metabolischer und molekulaer Prozesse

und zeigen neue gezielte antitumorigene Therapieansaumltze auf

Ein langjaumlhrig etabliertes Modell ist die hormoninduzierte Hepatokarzinogenese durch

Pankreasinseltransplantation Auch andere Modelle wie die intrahepatische Ovar- und

Schilddruumlsenfollikeltransplantation sowie chemische Hepatokarzinogenesemodelle (N-

Nitrosomorpholin) haben sich etabliert und wurden in parallelen Experimenten zu

meinem durchgefuumlhrt In allen Modellen entstanden Praumlneoplasien bzw

hyperproliferative Leberherde in der nichtzirrhotischen Rattenleber welche sich (auszliger

nach Schilddruumlsenfollikeltransplantation) zu hepatozellulaumlren Adenomen und spaumlter

auch Karzinomen weiterentwickelten

In dieser Studie wurden die Versuchstiere (Ratten) in 5 Haupt- und 5 Kontrollgruppen

unterteilt wobei die kuumlrzeste Beobachtungszeit bei 3 Wochen und die laumlngste bei 6

Monaten lag Die Dauer der Gefitinibapplikation wurde ebenfalls unterteilt in 2 Wochen

und 3 Monate Messparameter in diesem Experiment stellten Blutzucker Gewicht und

die Proliferationsaktivitaumlt der Herde dar Das Lebergewebe wurde histologisch

morphometrisch und immunhistochemisch untersucht

In der vorliegenden Arbeit wurde versucht die insulininduzierte Hepatokarzinogenese

mittels Gefitinib zu hemmen Dieses blockiert spezifisch die Tyrosinkinase des EGF-R

sodass es zu einer Unterbrechung der Signalkaskade kommt

In meiner Arbeit fand sich im Kurzzeitversuch eine deutlich geringere

Proliferationsaktivitaumlt innerhalb der Glykogenspeicherherde behandelter Tiere im

Vergleich zu nicht behandelten Tieren

Dies untermauert die Annahme dass TGF-α und der EGF-R eine wichtige Rolle in der

Entstehung praumlneoplastischer Herde und in der Hepatokarzinogenese spielen

In diesem Experiment konnte somit gezeigt werden dass Gefitinib einen Einfluss auf

die Initiation der Tumorgenese im Inseltransplantationsmodell der Ratten hat

Die Langzeitexperimente zeigten jedoch dass es zu keiner Beeinflussung der Promotion

und Progression der Hepatokarzinogenese kam Anzunehmen ist dass die EGF-R-

Zusammenfassung

47

Aktivierung nur einen Teil der aktivierten Signalkaskaden in der hormonell induzierten

Karzinogenese der Leber ausmacht

Literaturverzeichnis

48

6 Literaturverzeichnis

[1] Jemal A Bray F Center MM Ferlay J Ward E Forman D Global

Cancer Statistics CA- Cancer J Clin 2011 6169ndash90

[2] Gomaa AI Khan SA Toledano M B Waked I Taylor- Robinson S D

Hepatocellular carcinoma epidemiology risk factors and pathogenesis World J

Gastroenterol 2008 14 4300-4308

[3] Marrero J Kudo M Bronowicki J-P The Challenge of Prognosis and

Staging for Hepatocellular Carcinoma Oncologist 2010 15 23-33

[4] Llovet JM Bru C Bruix J Prognosis of hepatocellular carcinoma the

BCLC staging classification Semin Liver Dis 1999 19 329ndash38

[5] Llovet JM Ricci S Mazzaferro V Hilgard P Gane E Blanc JF de

oliveira AC Santoro A Raoul JL Forner A Schwartz M Porta C

Zeuzem S Bolondi L Greten TF Galle PR Seitz JF Borbath I

Haumlussinger D Giannaris T Shan M Moscovici M Voliotis D Bruix J

Sorafenib in advanced hepatocellular carcinoma N Engl J Med 2008 359 378-

90

[6] Wilhelm S Adnane L Newell P Villanueva A Llovet JM Lynch M

Preclinical overview of sorafenib a multikinase inhibitor that targets both Raf

and VEGF and PDGF receptor tyrosine kinase signaling Mol Cancer Ther 2008

73129-3140

[7] Bannasch P Preneoplastic lesions as end points in carcinogenicity testing II

Preneoplasia in various non- hepatic tissues Carcinogenesis 1986 7 849-852

[8] Aleem E Nehrbass D Klimek F Mayer D Bannasch P Upregulation

of the insulin receptor and type I insulin-like growth factor receptor are early

events in hepatocarcinogenesis Toxicol Pathol 2011 39524-43

Literaturverzeichnis

49

[9] Dombrowski F Mathieu C Evert M Hepatocellular Neoplasms Induced by

Low-NumberPancreatic Islet Transplants in Autoimmune Diabetic BBPfd Rats

Cancer Res 2006 1833-1843

[10] Ribback S Calvisi DF Cigliano A Sailer V Peters M Rausch J

Heidecke CD Birth M Dombrowski F Molecular and metabolic changes in

human liver clear cell foci resemble the alterations occurring in rat

hepatocarcinogenesis J Hepatol 2013 581147-56

[11] Morath C Schwenger J Schmidt J Zeier M Kombinierte Niere- Pankreas-

Transplantation Nephrologe 2007 2356ndash363

[12] Griffith RC Scharp D Hartmann B Ballinger W Lacy P A Morphologic

Study of Intrahepatic Portal-vein Islets Isografts Diabetes 1977 26 201-14

[13] Dombrowski F Lehringer-Polzin M Pfeifer U Hyperproliferative Liver

Acini after Intraportal Islet Transplantation in Streptozotocin-Induced Diabetic

Rats Laboratory Invest 1994 71 688-699

[14] Dombrowski F Bannasch P Pfeifer U Hepatocellular Neoplasms Induced

by Low- Number Pancreatic Islet Transplants in Streptozotocin Diabetic Rats

Am J Pathol 1997 150 1071-1087

[15] Dombrowski F Klingmuumlller D Pfeifer U Insulinomas Derived from

Hyperplastic Intra-Hepatic Islet Transplants Am J Pathol 1998 152 1025-

1038

[16] Dombrowski F Peifer U Hyperprolferative State of Liver Acini and

Pancreatic Islets after Intraportal Transplantation of Small Mass of Islets of

Langerhans in Streptozotocin induced Diabetic Rats Exp Clin Endocrinol 1995

103 112-117

Literaturverzeichnis

50

[17] De Paepe M Keymeulen B Pipeleers D Kloumlppel G Proliferation and

Hypertrophy of Liver Cells Surrounding Islet Grafts in Diabetic Recipient Rats

Hepatology 1995 21 1114-1153

[18] Dombrowski F Filsinger E Bannasch P Pfeifer U Altered Liver Acini

Induced in Diabetic Rats by Portal Vein Islet Isografts Resemble

Preneoplstic Hepatic Foci in Their Enzymic Pattern Am J Pathol 1996 148

1249-56

[19] Dragan Y P Sargent L Xu Y-D Xu Y-H H C Pitot HC The

Initiation-Promotion-Progression Model of Rat Hepatocarcinogenesis Exp Biol

Med (Maywood) 1993 20216-24

[20] Buumlrger C Inhibition der Signaltransduktion des epidermalen

Wachstumsfaktorrezeptors (EGF-Rezeptor) durch Peptid-Aptamere unv Diss

Universitaumlt Frankfurt aM 2002

[21 ] Fausto N Liver regeneration J Hepatol 2000 3219-31

[22] Michalopoulos GK DeFrances MC Liver regeneration Science 1997

27660-66

[23] Morimitsu Y Hsia CC Kojiro M Tabor E Nodules of less-differentiated

tumor within or adjacent to hepatocellular carcinoma relative expression of

transforming growth factor-alpha and its receptor in the different areas of tumor

Hum Pathol 1995 261126-1132

[24] Nalesnik MA Lee RG Carr BI Transforming growth factor alpha (TGFalpha)

in hepatocellular carcinomas and adjacent hepatic parenchyma Hum Pathol

1998 29228-234

[25] Harada K Shiota G Kawasaki H Transforming growth factor-alpha and

epidermal growth factor receptor in chronic liver disease and hepatocellular

carcinoma Liver 1999 19318-325

Literaturverzeichnis

51

[26] Chung YH Kim JA Song BC Lee GC Koh MS Lee YS et al

Expression of transforming growth factor-alpha mRNA in livers of patients with

chronic viral hepatitis and hepatocellular carcinoma Cancer 2000 89977-982

[27] Bekaii-Saab T Williams N Plass C Calero M Eng C A novel mutation

in the tyrosine kinase domain of ErB2 in hepatocellular carcinoma BMC

Cancer 2006 278-282

[28] Lee G Merlino G Fausto N Development of liver tumors in transforming

growth factor alpha transgenic mice Cancer Res 1992 19 5162-1570

[29] Hufnagl K Parzefall W Marian B Kaumlfer M Bukowska K Schulte-

Hermann R Grasl-Kraupp B Role of transforming growth factor alspha and

prostaglandines in preferential growth of preneopastic rat hepatocytes

Carcinogenesis 2001 8 1247-1256

[30] Carpenter G Cohen S Epidermal growth factor Annu Rev Biochem 1979

193-216

[31] Hanahan D Weinberg R The hallmarks of cancer Cell 2000 100 57-

70

[32] Fedi S Tola E Moeumlnne-Loccoz Y Dowling DN Smith LM Ogara F

Evidence for signalling between the phytopathogenic fungus Pythium ultimum

and Pseudomonas fluorescens F113 P ultimum represses the expression of

genes in P fluorescens F113 resulting in altered ecological fitness Appl

Environ Microbiol 1997 63 4261-4266

[33] Slamon D Clark G Wong S Levin W Ullrich A McGuire W Science

1987 235 177-182

[34] Khalil M Grandis J Shin D Expert Review of Anticancer Therapy 2003 3

367-380

Literaturverzeichnis

52

[ 35] Krejsa C Rogge M Sadee W Protein therapeutics new applications for

pharmacogenetics Nature Reviews Drug Discovery 2006 5 507-521

[36] Barker A Gibson K Grundy W Godfrey A Barlow J Healy M

Woodburn J Ashton S Curry B Scarlett L Henthorn L Richards L

Studies leading to the identification of ZD1839 (IRESSA) an orally active

selective epidermal growth factor receptor tyrosine kinase inhibitor targeted to

the treatment of cancer Bioorg Med Chem Lett 2001 14 1911-1914

[37] Shchemelinin I Sefc L Necas E Protein kinase inhibitors Folia Biol

(Praha) 2006 4 137-148

[38] Wakeling A Guy S Woodburn J Ashton S Curry B Barker A Gibson

K ZD1839 (IRESSA) an orally active inhibitor of epidermal growth factor

signalling with potential for cancer therapy Cancer Res 2002 20 5749-5754

[39] Blackhall F Ranson M Thatcher N Where next for gefitinib in patients with

lung cancer Lancet Oncol 2006 6 499-507

[40] Birnbaum A Ready N Gefitinib therapy for non-small cell lung cancer

Curr Treat Options Oncol 2005 675-81

[41] Schiffer E Housset C Cacheux W Wendum D Desbois-Mouthon C

Rey C Clergue F Poupon R Barbu V Rosmorduc O Gefitinib an EGFR

inhibitor prevents hepatocellular carcinoma development in the rat liver with

cirrhosis Hepatology 2005 41307-14

[42] Brehmer D Greff Z Godl K Blencke S Kurtenbach A Weber M

Muumlller S Klebl B Cotten M Keacuteri G Wissing J Daub H Cellular

Targets of Gefitinib Cancer Res 2005 65 379

[43] Klotz L Hacker HJ Klingmuumlller D Bannasch P Pfeifer U Dombrowski

F Hepatocellular alterations after intraportal transplantation of ovarian tissue in

ovariectomized rats Am J Pathol 2000 1561613-26

Literaturverzeichnis

53

[44] Dombrowski F Klotz L Hacker HJ Li Y Klingmuumlller D Brix K

Herzog V Bannasch P Hyperproliferative hepatocellular alterations after

intraportal transplantation of thyroid follicles Am J Pathol 2000 15699-113

[45] Weibel E Staubli W Gnagi H Hess F Correlated morphometric and

biochemical studies on the liver cell I Morphometric model stereologic

methods and normal morphometric data for rat liver J Cell Biol1969 4268ndash

91

[46] Strumberg D Clark J Awada A Moore M Richly H Hindlisz A Hirte

H Eder J Lenz H Schwartz B Safety pharmacokinetics and preliminary

antitumor activity of sorafenib a review of four phase I trials in patients with

advanced refractory solid tumors Oncologist 2007 4 426-437

[47] Mendelsohn J Baselga J The EGF receptor family as targets for cancer

therapy Oncogene 2000 56 6550-6565

[48] Li B Chang C Yuan M McKenna W Shu H Resistance to small

molecule inhibitors of epidermal growth factor receptor in malignant gliomas

Cancer Res 2003 21 7443ndash7450

[49] Kosaka T Yatabe Y Endoh H Yoshida K Hida T Tsuboi M Tada H

Kuwano H Mitsudomi T Analysis of epidermal growth factor receptor gene

mutation in patients with non-small cell lung cancer and acquired resistance to

gefitinib Clin Cancer Res 2006 19 5764ndash5769

[50] Huether A Hopfner M Sutter A Baradari V Schuppan D Scheruumlbl

H Signaling pathways involved in the inhibition of epidermal growth factor

receptor by erlotinib in hepatocellular cancer World J Gastroenterol 2006

32 5160ndash5167

[51] Giglia J Antonia S Berk L Bruno S Dessureault S Finkelstein

S Systemic therapy for advanced hepatocellular carcinoma past present and

future Cancer Control 2010 1 120ndash129

Literaturverzeichnis

54

[52] Bannasch P Pathogenesis of hepatocellular carcinoma sequential cellular

molecular and metabolic changes Prog Liver Dis 1996 14161ndash97

[53] Beisbarth H Fekl W Pathophysiology of post-aggression metabolism

Zentralbl Chir 1989 1141045-58

[54] Packungsbeilage Iressa (Hersteller AstraZeneca UK Limited Macclesfield

Cheshire SK10 2NA Vereinigtes Koumlnigreich)

[55] Ribback S Sailer V Boumlhning E Guumlnther J Merz J Steinmuumlller F

Evert M Calvisi DC Der Tyrosinkinasehemmer Gefitinib reduziert die

Tumorentstehung im chemischen jedoch in hormonell induzierten

Hepatokarzinogenese-Modellen Z Gastroenterol 2013 5130 (abstract)

[56] Dombowski F Sailer V Inhibition des Epidermal Growth Factor

Rezeptors in chemisch induzierten praumlneoplastischen Leberherden und

hepatozellulaumlren Karzinomen der Ratte 2010

[57] OrsquoDwyer P J Giantonio BJ Levy DE Kauh JS Fitzgerald B Benson

AB Gefitinib in advanced unresectable hepatocellular carcinoma Results from

the Eastern Cooperative Oncology Grouprsquos Study E1203 Journal of Clinical

2006 414

Tabellenanhang

55

7 Tabellenanhang

Tab 7-1 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Hauptgruppen 1-5

HG1 HG2 HG3 HG4 HG5

Tier 1 234 212 70 304 315

Tier 2 216 282 317 249 324

Tier 3 142 221 184 332 226

Tier 4 306 245 304 287 323

Tier 5 302 205 288 293 273

Tier 6 167 210 306 278 193

Tier 7 291 185 332 271 198

Tier 8 189 215 245 249 201

Tier 9 314 65 234 260

Tier 10 199 268 232

Tier 11 252 291 270

Tier 12 229 169

Tier 13 246

MW 23088 23075 23456 26700 25591

SEM 0795 1070 3487 1108 1505

Test nsa ns

b nsc ns

d

Test lt0001e lt0001

f 0001g lt0001

h lt0001i

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabellenanhang

56

Tab 7-2 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Kontrollgruppen

1-5

KG1 KG2 KG3 KG4 KG5

Tier 1 51 51 47 47 47

Tier 2 47 48 44 48 43

Tier 3 53 48 42 43 43

Tier 4 48 51 61 74 47

Tier 5 57 87 47 44 41

Tier 6 54 47 50 46 40

Tier 7 51 68 51 45 47

Tier 8 52 92 56 49 46

Tier 9 63 63 51 44 47

Tier 10 77 77 48 43 48

Tier 11 50

MW 5530 6320 4973 4830 4490

SEM 0281 0541 0160 0293 0091

Test nsa ns

b nsc 0019

d

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Tabellenanhang

57

Tab 7-3 Gewichtsentwicklung der Hauptgruppen 1-5

HG1 HG2 HG3 HG4 HG5

Tier 1 0938 1045 0841 0942 1057

Tier 2 1092 0938 0870 0894 0950

Tier 3 1075 1070 1435 1077 0967

Tier 4 1089 1039 0696 0960 1004

Tier 5 0988 0984 0693 0763 0958

Tier 6 1187 0949 1004 1041 1033

Tier 7 1044 0988 1220 0874 1306

Tier 8 1039 0964 0984 0949 1016

Tier 9 1038 1221 0957 1209

Tier 10 1063 1039 0935 0946

Tier 11 1020 1934 1192 1030

Tier 12 1007 1266 0770

Tier 13 1063 0618

Tier 14 0935

MW 1056 1009 1081 0984 0983

SEM 0009 0004 0033 0010 0012

Test nsa ns

b nsc ns

d

lt0001e 0001

f lt0001g lt0001

h lt0001i

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabellenanhang

58

Tab 7-4 Gewichtsentwicklung der Kontrollgruppen 1-5

KG1 KG2 KG3 KG4 KG5

Tier 1 1308 1311 2255 1836 1717

Tier 2 1397 1269 1408 1872 1672

Tier 3 1332 1318 1471 1134 1598

Tier 4 1285 1225 1642 1206 1621

Tier 5 1331 1189 1828 1512 1896

Tier 6 1341 1203 1946 1339 1746

Tier 7 1361 0981 1788 1326 1589

Tier 8 1290 1105 1806 1411 1856

Tier 9 1109 1090 1560 1380 1389

Tier 10 1128 1094 1526 1432 1406

Tier 11 1537

MW 1288 1179 1706 1445 1649

SEM 0010 0011 0023 0024 0017

Test 0029a 0025

b 0043c ns

d

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Tabellenanhang

59

Tab 6-5Nebenwirkungen von Gefitinib [47]

Nebenwirkungen nach Systemorganklassen und Haumlufigkeit Stoffwechsel- und Ernaumlhrungsstoumlrungen Sehr haumlufig Anorexie leicht oder

mittelschwer (CTC-Grad 1 oder 2)

Augenerkrankungen Haumlufig Konjunktivitis Blepharitis und

trockene Augen hauptsaumlchlich

leicht (CTC-Grad 1) Gelegentlich Hornhauterosion reversibel und

manchmal verbunden mit

anormalem Wimpernwachstum Keratitis (012 )

Gefaumlszligerkrankungen Haumlufig Haumlmorrhagie wie Nasenbluten

und Haumlmaturie Erkrankungen der Atemwege des Brustraums und Mediastinums

Haumlufig Interstitielle Lungenerkrankung (13 ) oft schwer (CTC-Grad 3-4) uumlber Todesfaumllle wurde

berichtet Erkrankungen des Gastrointestinaltrakts Sehr haumlufig Durchfall hauptsaumlchlich leicht

oder mittelschwer (CTC-Grad 1

oder 2)

Erbrechen hauptsaumlchlich leicht

oder mittelschwer (CTC-Grad 1

oder 2)

Uumlbelkeit hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Stomatitis hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Haumlufig Dehydratation als Folge von

Durchfall Uumlbelkeit Erbrechen

oder Appetitlosigkeit

Mundtrockenheit hauptsaumlchlich

leicht (CTC-Grad 1)

Gelegentlich Pankreatitis gastrointestinale Perforation

Leber- und Gallenerkrankungen Sehr haumlufig Erhoumlhungen der

Alaninaminotransferase

hauptsaumlchlich leicht bis

mittelschwer Haumlufig Erhoumlhungen der

Aspartataminotransferase

hauptsaumlchlich leicht bis

mittelschwer Erhoumlhungen des

Gesamtbilirubins hauptsaumlchlich

leicht bis mittelschwer

Gelegentlich Hepatitis

Tabellenanhang

60

Erkrankungen der Haut und des Unterhautzellgewebes

Sehr haumlufig Hautreaktionen hauptsaumlchlich

leicht bis mittelschwer (CTC-Grad 1 oder 2) pustuloumlser Ausschlag manchmal juckend mit trockener Haut einschlieszliglich Hautfissuren erythematoumls

Haumlufig Nagelstoumlrungen Alopezie

Gelegentlich Allergische Reaktionen unter

anderem Angiooumldem und

Urtikaria Selten Bulloumlse Reaktionen

einschlieszliglich toxisch epidermaler Nekrolyse Stevens-Johnson-Syndrom und Erythema multiforme Kutane Vaskulitis

Erkrankungen der Nieren und Harnwege Haumlufig Asymptomatische Erhoumlhung der Kreatininwerte im Blut Proteinurie Zystitis

Selten Haumlmorrhagische Zystitis Allgemeine Erkrankungen und Beschwerden am Verabreichungsort

Sehr haumlufig Asthenie hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Haumlufig Pyrexie Die Haumlufigkeit von UAWs die mit abnormalen Aumlnderungen eines Laborwerts

zusammenhaumlngen wurde auf Basis der Patienten ermittelt bei denen sich der

entsprechende Laborwert mindestens um 2 oder mehr CTC-Grade (bezogen auf den

basalen Laborwert) geaumlndert hat

Dieses Ereignis kann zusammen mit anderen Formen von

Dehydratisierungserscheinungen auftreten (hauptsaumlchlich Hautreaktionen) die bei

IRESSA beobachtet wurden

Die Gesamthaumlufigkeit der unerwuumlnschten Ereignisse mit allergischen Reaktionen

betrug nach der zusammengefassten Analyse der ISEL- INTEREST- und

IPASS-Studien 15 (36 Patienten) Vierzehn der 36 Patienten wurden aus der

gemeldeten Haumlufigkeit ausgeschlossen da es in den Meldungen Hinweise auf

eine nicht-allergische Aumltiologie gab oder darauf dass die allergische Reaktion

die Folge einer Therapie mit einem anderen Arzneimittel war

Dies schlieszligt einzelne Berichte von Leberversagen ein das in einigen Faumlllen

toumldlich verlief

Abkuumlrzungsverzeichnis

61

8 Abkuumlrzungsverzeichnis

microl Mikroliter

Abb Abbildung

ABC avidin-biotin-complex

AKT aktivierte Protein Kinase B

ATP Adenosintriphosphat

BCLC Bacelona Liver Cancer Clinic

BrdU Bromodesoxyuridin

bzw beziehungsweise

CCF clear cell foci

CIS China integrated score

cm Zentimeter

d der

DAB 33-Diaminobenzidin

dh das heiszligt

DNA Desoxyribonucleic acid

EGF Epidermal Growth Factor

EGF-R EGF-Rezeptor

Fa Firma

FAH foci of altered hepatocytes

g Gramm

GSF glycogen storing foci

h Stunde

HCA Hepatozellulaumlres Adenom

HCC Hepatozellulaumlres Karzinom

HE Haumlmatoxylin- Eosin- Faumlrbung

HG Hauptgruppe

HPLC high performance liquid chromatographie

IGF-1R Insulin-Like Growth Factor Receptor 1

GLUT Glukosetransporter

JAK Januskinase

kg Kilogramm

Abkuumlrzungsverzeichnis

62

KG Kontrollgruppe

MAPK mitogen activated protein kinase

mg Milligramm

ml Milliliter

mm Millimeter

mTOR mechanistic Target of Rapamycin

MW Mittelwert

NaCl Natriumchlorid

NaHCO3 Natriumhydrogencarbonat

NNM N- Nitrosomorpholin

ns nicht signifikant

PAS Periodic acid-Schiff reaction

PDGF-R-β Platet Derived Growth Factor-Rezeptor-β

PEI Perkutane Ethanol- Instillation

PI3K Phosphoinositide 3- Kinase

PST Performance- Status

RAF-Kinase Ras-activated factor-Kinase

Ras Rat sarcoma

RFA Radiofrequenzablation

RNA Ribunuclied acid

SEM Standard error of the mean

STAT Signal Transducers and Activators of Transcription

TACE transarterielle Chemoembolisation

TGF-α Transforming Growth Factor alpha

TRIS Tris(hydroxymethyl)-aminomethan

ua unter anderem

UAW Unerwuumlnschte Arzneimittelwirkung

VEGF-R Vascular Endothelial Growth factor-Rezeptor

vgl vergleiche

zB zum Beispiel

Danksagung

63

9 Danksagung

Besonderer Dank gilt Herrn Professor Dr med F Dombrowski fuumlr die Uumlberlassung

des Themas und die Moumlglichkeit diese Arbeit an seinem Institut durchzufuumlhren Mit

seiner Unterstuumltzung war es moumlglich ein Gerhard- Domagk- Stipendium der Ernst-

Moritz- Arndt- Universitaumlt zu erhalten An dieser Stelle moumlchte ich mich auch

rechtherzlich bei der Stipendienvergabekommission bedanken Meinen Doktoranden-

Kollegen moumlchte ich fuumlr die Bereitschaft danken jederzeit bei der Versorgung der

Ratten und Mithilfe bei den experimentellen Versuchen zur Verfuumlgung zu stehen Der

Tierpflegerin Frau Zimak sowie den medizinisch-technischen Assistenten des Instituts

danke ich fuumlr die Versorgung der Tiere und die Anfertigung der histologischen und

immunhistochemischen Schnitte Nicht zuletzt danke ich Frau Dr F Steinmuumlller und

Frau Dr S Ribback fuumlr die Betreuung und kritische Auseinandersetzung mit meiner

Doktorarbeit

Page 46: Die Inhibition von TGF-a bei der Hepatokarzinogenese nach ... · RFA und transarterielle (Chemo-)Embolisation= TAE/ TACE) zur Verfügung. Da die Diagnose jedoch häufig erst in einem

Zusammenfassung

46

5 Zusammenfassung

Die therapeutischen Moumlglichkeiten sind fuumlr das hepatozellulaumlre Karzinom bis heute sehr

begrenzt Tierexperimentelle Hepatokarzinogenesemodelle dienen dem besseren

Verstaumlndnis diverser pathophysiologischer metabolischer und molekulaer Prozesse

und zeigen neue gezielte antitumorigene Therapieansaumltze auf

Ein langjaumlhrig etabliertes Modell ist die hormoninduzierte Hepatokarzinogenese durch

Pankreasinseltransplantation Auch andere Modelle wie die intrahepatische Ovar- und

Schilddruumlsenfollikeltransplantation sowie chemische Hepatokarzinogenesemodelle (N-

Nitrosomorpholin) haben sich etabliert und wurden in parallelen Experimenten zu

meinem durchgefuumlhrt In allen Modellen entstanden Praumlneoplasien bzw

hyperproliferative Leberherde in der nichtzirrhotischen Rattenleber welche sich (auszliger

nach Schilddruumlsenfollikeltransplantation) zu hepatozellulaumlren Adenomen und spaumlter

auch Karzinomen weiterentwickelten

In dieser Studie wurden die Versuchstiere (Ratten) in 5 Haupt- und 5 Kontrollgruppen

unterteilt wobei die kuumlrzeste Beobachtungszeit bei 3 Wochen und die laumlngste bei 6

Monaten lag Die Dauer der Gefitinibapplikation wurde ebenfalls unterteilt in 2 Wochen

und 3 Monate Messparameter in diesem Experiment stellten Blutzucker Gewicht und

die Proliferationsaktivitaumlt der Herde dar Das Lebergewebe wurde histologisch

morphometrisch und immunhistochemisch untersucht

In der vorliegenden Arbeit wurde versucht die insulininduzierte Hepatokarzinogenese

mittels Gefitinib zu hemmen Dieses blockiert spezifisch die Tyrosinkinase des EGF-R

sodass es zu einer Unterbrechung der Signalkaskade kommt

In meiner Arbeit fand sich im Kurzzeitversuch eine deutlich geringere

Proliferationsaktivitaumlt innerhalb der Glykogenspeicherherde behandelter Tiere im

Vergleich zu nicht behandelten Tieren

Dies untermauert die Annahme dass TGF-α und der EGF-R eine wichtige Rolle in der

Entstehung praumlneoplastischer Herde und in der Hepatokarzinogenese spielen

In diesem Experiment konnte somit gezeigt werden dass Gefitinib einen Einfluss auf

die Initiation der Tumorgenese im Inseltransplantationsmodell der Ratten hat

Die Langzeitexperimente zeigten jedoch dass es zu keiner Beeinflussung der Promotion

und Progression der Hepatokarzinogenese kam Anzunehmen ist dass die EGF-R-

Zusammenfassung

47

Aktivierung nur einen Teil der aktivierten Signalkaskaden in der hormonell induzierten

Karzinogenese der Leber ausmacht

Literaturverzeichnis

48

6 Literaturverzeichnis

[1] Jemal A Bray F Center MM Ferlay J Ward E Forman D Global

Cancer Statistics CA- Cancer J Clin 2011 6169ndash90

[2] Gomaa AI Khan SA Toledano M B Waked I Taylor- Robinson S D

Hepatocellular carcinoma epidemiology risk factors and pathogenesis World J

Gastroenterol 2008 14 4300-4308

[3] Marrero J Kudo M Bronowicki J-P The Challenge of Prognosis and

Staging for Hepatocellular Carcinoma Oncologist 2010 15 23-33

[4] Llovet JM Bru C Bruix J Prognosis of hepatocellular carcinoma the

BCLC staging classification Semin Liver Dis 1999 19 329ndash38

[5] Llovet JM Ricci S Mazzaferro V Hilgard P Gane E Blanc JF de

oliveira AC Santoro A Raoul JL Forner A Schwartz M Porta C

Zeuzem S Bolondi L Greten TF Galle PR Seitz JF Borbath I

Haumlussinger D Giannaris T Shan M Moscovici M Voliotis D Bruix J

Sorafenib in advanced hepatocellular carcinoma N Engl J Med 2008 359 378-

90

[6] Wilhelm S Adnane L Newell P Villanueva A Llovet JM Lynch M

Preclinical overview of sorafenib a multikinase inhibitor that targets both Raf

and VEGF and PDGF receptor tyrosine kinase signaling Mol Cancer Ther 2008

73129-3140

[7] Bannasch P Preneoplastic lesions as end points in carcinogenicity testing II

Preneoplasia in various non- hepatic tissues Carcinogenesis 1986 7 849-852

[8] Aleem E Nehrbass D Klimek F Mayer D Bannasch P Upregulation

of the insulin receptor and type I insulin-like growth factor receptor are early

events in hepatocarcinogenesis Toxicol Pathol 2011 39524-43

Literaturverzeichnis

49

[9] Dombrowski F Mathieu C Evert M Hepatocellular Neoplasms Induced by

Low-NumberPancreatic Islet Transplants in Autoimmune Diabetic BBPfd Rats

Cancer Res 2006 1833-1843

[10] Ribback S Calvisi DF Cigliano A Sailer V Peters M Rausch J

Heidecke CD Birth M Dombrowski F Molecular and metabolic changes in

human liver clear cell foci resemble the alterations occurring in rat

hepatocarcinogenesis J Hepatol 2013 581147-56

[11] Morath C Schwenger J Schmidt J Zeier M Kombinierte Niere- Pankreas-

Transplantation Nephrologe 2007 2356ndash363

[12] Griffith RC Scharp D Hartmann B Ballinger W Lacy P A Morphologic

Study of Intrahepatic Portal-vein Islets Isografts Diabetes 1977 26 201-14

[13] Dombrowski F Lehringer-Polzin M Pfeifer U Hyperproliferative Liver

Acini after Intraportal Islet Transplantation in Streptozotocin-Induced Diabetic

Rats Laboratory Invest 1994 71 688-699

[14] Dombrowski F Bannasch P Pfeifer U Hepatocellular Neoplasms Induced

by Low- Number Pancreatic Islet Transplants in Streptozotocin Diabetic Rats

Am J Pathol 1997 150 1071-1087

[15] Dombrowski F Klingmuumlller D Pfeifer U Insulinomas Derived from

Hyperplastic Intra-Hepatic Islet Transplants Am J Pathol 1998 152 1025-

1038

[16] Dombrowski F Peifer U Hyperprolferative State of Liver Acini and

Pancreatic Islets after Intraportal Transplantation of Small Mass of Islets of

Langerhans in Streptozotocin induced Diabetic Rats Exp Clin Endocrinol 1995

103 112-117

Literaturverzeichnis

50

[17] De Paepe M Keymeulen B Pipeleers D Kloumlppel G Proliferation and

Hypertrophy of Liver Cells Surrounding Islet Grafts in Diabetic Recipient Rats

Hepatology 1995 21 1114-1153

[18] Dombrowski F Filsinger E Bannasch P Pfeifer U Altered Liver Acini

Induced in Diabetic Rats by Portal Vein Islet Isografts Resemble

Preneoplstic Hepatic Foci in Their Enzymic Pattern Am J Pathol 1996 148

1249-56

[19] Dragan Y P Sargent L Xu Y-D Xu Y-H H C Pitot HC The

Initiation-Promotion-Progression Model of Rat Hepatocarcinogenesis Exp Biol

Med (Maywood) 1993 20216-24

[20] Buumlrger C Inhibition der Signaltransduktion des epidermalen

Wachstumsfaktorrezeptors (EGF-Rezeptor) durch Peptid-Aptamere unv Diss

Universitaumlt Frankfurt aM 2002

[21 ] Fausto N Liver regeneration J Hepatol 2000 3219-31

[22] Michalopoulos GK DeFrances MC Liver regeneration Science 1997

27660-66

[23] Morimitsu Y Hsia CC Kojiro M Tabor E Nodules of less-differentiated

tumor within or adjacent to hepatocellular carcinoma relative expression of

transforming growth factor-alpha and its receptor in the different areas of tumor

Hum Pathol 1995 261126-1132

[24] Nalesnik MA Lee RG Carr BI Transforming growth factor alpha (TGFalpha)

in hepatocellular carcinomas and adjacent hepatic parenchyma Hum Pathol

1998 29228-234

[25] Harada K Shiota G Kawasaki H Transforming growth factor-alpha and

epidermal growth factor receptor in chronic liver disease and hepatocellular

carcinoma Liver 1999 19318-325

Literaturverzeichnis

51

[26] Chung YH Kim JA Song BC Lee GC Koh MS Lee YS et al

Expression of transforming growth factor-alpha mRNA in livers of patients with

chronic viral hepatitis and hepatocellular carcinoma Cancer 2000 89977-982

[27] Bekaii-Saab T Williams N Plass C Calero M Eng C A novel mutation

in the tyrosine kinase domain of ErB2 in hepatocellular carcinoma BMC

Cancer 2006 278-282

[28] Lee G Merlino G Fausto N Development of liver tumors in transforming

growth factor alpha transgenic mice Cancer Res 1992 19 5162-1570

[29] Hufnagl K Parzefall W Marian B Kaumlfer M Bukowska K Schulte-

Hermann R Grasl-Kraupp B Role of transforming growth factor alspha and

prostaglandines in preferential growth of preneopastic rat hepatocytes

Carcinogenesis 2001 8 1247-1256

[30] Carpenter G Cohen S Epidermal growth factor Annu Rev Biochem 1979

193-216

[31] Hanahan D Weinberg R The hallmarks of cancer Cell 2000 100 57-

70

[32] Fedi S Tola E Moeumlnne-Loccoz Y Dowling DN Smith LM Ogara F

Evidence for signalling between the phytopathogenic fungus Pythium ultimum

and Pseudomonas fluorescens F113 P ultimum represses the expression of

genes in P fluorescens F113 resulting in altered ecological fitness Appl

Environ Microbiol 1997 63 4261-4266

[33] Slamon D Clark G Wong S Levin W Ullrich A McGuire W Science

1987 235 177-182

[34] Khalil M Grandis J Shin D Expert Review of Anticancer Therapy 2003 3

367-380

Literaturverzeichnis

52

[ 35] Krejsa C Rogge M Sadee W Protein therapeutics new applications for

pharmacogenetics Nature Reviews Drug Discovery 2006 5 507-521

[36] Barker A Gibson K Grundy W Godfrey A Barlow J Healy M

Woodburn J Ashton S Curry B Scarlett L Henthorn L Richards L

Studies leading to the identification of ZD1839 (IRESSA) an orally active

selective epidermal growth factor receptor tyrosine kinase inhibitor targeted to

the treatment of cancer Bioorg Med Chem Lett 2001 14 1911-1914

[37] Shchemelinin I Sefc L Necas E Protein kinase inhibitors Folia Biol

(Praha) 2006 4 137-148

[38] Wakeling A Guy S Woodburn J Ashton S Curry B Barker A Gibson

K ZD1839 (IRESSA) an orally active inhibitor of epidermal growth factor

signalling with potential for cancer therapy Cancer Res 2002 20 5749-5754

[39] Blackhall F Ranson M Thatcher N Where next for gefitinib in patients with

lung cancer Lancet Oncol 2006 6 499-507

[40] Birnbaum A Ready N Gefitinib therapy for non-small cell lung cancer

Curr Treat Options Oncol 2005 675-81

[41] Schiffer E Housset C Cacheux W Wendum D Desbois-Mouthon C

Rey C Clergue F Poupon R Barbu V Rosmorduc O Gefitinib an EGFR

inhibitor prevents hepatocellular carcinoma development in the rat liver with

cirrhosis Hepatology 2005 41307-14

[42] Brehmer D Greff Z Godl K Blencke S Kurtenbach A Weber M

Muumlller S Klebl B Cotten M Keacuteri G Wissing J Daub H Cellular

Targets of Gefitinib Cancer Res 2005 65 379

[43] Klotz L Hacker HJ Klingmuumlller D Bannasch P Pfeifer U Dombrowski

F Hepatocellular alterations after intraportal transplantation of ovarian tissue in

ovariectomized rats Am J Pathol 2000 1561613-26

Literaturverzeichnis

53

[44] Dombrowski F Klotz L Hacker HJ Li Y Klingmuumlller D Brix K

Herzog V Bannasch P Hyperproliferative hepatocellular alterations after

intraportal transplantation of thyroid follicles Am J Pathol 2000 15699-113

[45] Weibel E Staubli W Gnagi H Hess F Correlated morphometric and

biochemical studies on the liver cell I Morphometric model stereologic

methods and normal morphometric data for rat liver J Cell Biol1969 4268ndash

91

[46] Strumberg D Clark J Awada A Moore M Richly H Hindlisz A Hirte

H Eder J Lenz H Schwartz B Safety pharmacokinetics and preliminary

antitumor activity of sorafenib a review of four phase I trials in patients with

advanced refractory solid tumors Oncologist 2007 4 426-437

[47] Mendelsohn J Baselga J The EGF receptor family as targets for cancer

therapy Oncogene 2000 56 6550-6565

[48] Li B Chang C Yuan M McKenna W Shu H Resistance to small

molecule inhibitors of epidermal growth factor receptor in malignant gliomas

Cancer Res 2003 21 7443ndash7450

[49] Kosaka T Yatabe Y Endoh H Yoshida K Hida T Tsuboi M Tada H

Kuwano H Mitsudomi T Analysis of epidermal growth factor receptor gene

mutation in patients with non-small cell lung cancer and acquired resistance to

gefitinib Clin Cancer Res 2006 19 5764ndash5769

[50] Huether A Hopfner M Sutter A Baradari V Schuppan D Scheruumlbl

H Signaling pathways involved in the inhibition of epidermal growth factor

receptor by erlotinib in hepatocellular cancer World J Gastroenterol 2006

32 5160ndash5167

[51] Giglia J Antonia S Berk L Bruno S Dessureault S Finkelstein

S Systemic therapy for advanced hepatocellular carcinoma past present and

future Cancer Control 2010 1 120ndash129

Literaturverzeichnis

54

[52] Bannasch P Pathogenesis of hepatocellular carcinoma sequential cellular

molecular and metabolic changes Prog Liver Dis 1996 14161ndash97

[53] Beisbarth H Fekl W Pathophysiology of post-aggression metabolism

Zentralbl Chir 1989 1141045-58

[54] Packungsbeilage Iressa (Hersteller AstraZeneca UK Limited Macclesfield

Cheshire SK10 2NA Vereinigtes Koumlnigreich)

[55] Ribback S Sailer V Boumlhning E Guumlnther J Merz J Steinmuumlller F

Evert M Calvisi DC Der Tyrosinkinasehemmer Gefitinib reduziert die

Tumorentstehung im chemischen jedoch in hormonell induzierten

Hepatokarzinogenese-Modellen Z Gastroenterol 2013 5130 (abstract)

[56] Dombowski F Sailer V Inhibition des Epidermal Growth Factor

Rezeptors in chemisch induzierten praumlneoplastischen Leberherden und

hepatozellulaumlren Karzinomen der Ratte 2010

[57] OrsquoDwyer P J Giantonio BJ Levy DE Kauh JS Fitzgerald B Benson

AB Gefitinib in advanced unresectable hepatocellular carcinoma Results from

the Eastern Cooperative Oncology Grouprsquos Study E1203 Journal of Clinical

2006 414

Tabellenanhang

55

7 Tabellenanhang

Tab 7-1 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Hauptgruppen 1-5

HG1 HG2 HG3 HG4 HG5

Tier 1 234 212 70 304 315

Tier 2 216 282 317 249 324

Tier 3 142 221 184 332 226

Tier 4 306 245 304 287 323

Tier 5 302 205 288 293 273

Tier 6 167 210 306 278 193

Tier 7 291 185 332 271 198

Tier 8 189 215 245 249 201

Tier 9 314 65 234 260

Tier 10 199 268 232

Tier 11 252 291 270

Tier 12 229 169

Tier 13 246

MW 23088 23075 23456 26700 25591

SEM 0795 1070 3487 1108 1505

Test nsa ns

b nsc ns

d

Test lt0001e lt0001

f 0001g lt0001

h lt0001i

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabellenanhang

56

Tab 7-2 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Kontrollgruppen

1-5

KG1 KG2 KG3 KG4 KG5

Tier 1 51 51 47 47 47

Tier 2 47 48 44 48 43

Tier 3 53 48 42 43 43

Tier 4 48 51 61 74 47

Tier 5 57 87 47 44 41

Tier 6 54 47 50 46 40

Tier 7 51 68 51 45 47

Tier 8 52 92 56 49 46

Tier 9 63 63 51 44 47

Tier 10 77 77 48 43 48

Tier 11 50

MW 5530 6320 4973 4830 4490

SEM 0281 0541 0160 0293 0091

Test nsa ns

b nsc 0019

d

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Tabellenanhang

57

Tab 7-3 Gewichtsentwicklung der Hauptgruppen 1-5

HG1 HG2 HG3 HG4 HG5

Tier 1 0938 1045 0841 0942 1057

Tier 2 1092 0938 0870 0894 0950

Tier 3 1075 1070 1435 1077 0967

Tier 4 1089 1039 0696 0960 1004

Tier 5 0988 0984 0693 0763 0958

Tier 6 1187 0949 1004 1041 1033

Tier 7 1044 0988 1220 0874 1306

Tier 8 1039 0964 0984 0949 1016

Tier 9 1038 1221 0957 1209

Tier 10 1063 1039 0935 0946

Tier 11 1020 1934 1192 1030

Tier 12 1007 1266 0770

Tier 13 1063 0618

Tier 14 0935

MW 1056 1009 1081 0984 0983

SEM 0009 0004 0033 0010 0012

Test nsa ns

b nsc ns

d

lt0001e 0001

f lt0001g lt0001

h lt0001i

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabellenanhang

58

Tab 7-4 Gewichtsentwicklung der Kontrollgruppen 1-5

KG1 KG2 KG3 KG4 KG5

Tier 1 1308 1311 2255 1836 1717

Tier 2 1397 1269 1408 1872 1672

Tier 3 1332 1318 1471 1134 1598

Tier 4 1285 1225 1642 1206 1621

Tier 5 1331 1189 1828 1512 1896

Tier 6 1341 1203 1946 1339 1746

Tier 7 1361 0981 1788 1326 1589

Tier 8 1290 1105 1806 1411 1856

Tier 9 1109 1090 1560 1380 1389

Tier 10 1128 1094 1526 1432 1406

Tier 11 1537

MW 1288 1179 1706 1445 1649

SEM 0010 0011 0023 0024 0017

Test 0029a 0025

b 0043c ns

d

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Tabellenanhang

59

Tab 6-5Nebenwirkungen von Gefitinib [47]

Nebenwirkungen nach Systemorganklassen und Haumlufigkeit Stoffwechsel- und Ernaumlhrungsstoumlrungen Sehr haumlufig Anorexie leicht oder

mittelschwer (CTC-Grad 1 oder 2)

Augenerkrankungen Haumlufig Konjunktivitis Blepharitis und

trockene Augen hauptsaumlchlich

leicht (CTC-Grad 1) Gelegentlich Hornhauterosion reversibel und

manchmal verbunden mit

anormalem Wimpernwachstum Keratitis (012 )

Gefaumlszligerkrankungen Haumlufig Haumlmorrhagie wie Nasenbluten

und Haumlmaturie Erkrankungen der Atemwege des Brustraums und Mediastinums

Haumlufig Interstitielle Lungenerkrankung (13 ) oft schwer (CTC-Grad 3-4) uumlber Todesfaumllle wurde

berichtet Erkrankungen des Gastrointestinaltrakts Sehr haumlufig Durchfall hauptsaumlchlich leicht

oder mittelschwer (CTC-Grad 1

oder 2)

Erbrechen hauptsaumlchlich leicht

oder mittelschwer (CTC-Grad 1

oder 2)

Uumlbelkeit hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Stomatitis hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Haumlufig Dehydratation als Folge von

Durchfall Uumlbelkeit Erbrechen

oder Appetitlosigkeit

Mundtrockenheit hauptsaumlchlich

leicht (CTC-Grad 1)

Gelegentlich Pankreatitis gastrointestinale Perforation

Leber- und Gallenerkrankungen Sehr haumlufig Erhoumlhungen der

Alaninaminotransferase

hauptsaumlchlich leicht bis

mittelschwer Haumlufig Erhoumlhungen der

Aspartataminotransferase

hauptsaumlchlich leicht bis

mittelschwer Erhoumlhungen des

Gesamtbilirubins hauptsaumlchlich

leicht bis mittelschwer

Gelegentlich Hepatitis

Tabellenanhang

60

Erkrankungen der Haut und des Unterhautzellgewebes

Sehr haumlufig Hautreaktionen hauptsaumlchlich

leicht bis mittelschwer (CTC-Grad 1 oder 2) pustuloumlser Ausschlag manchmal juckend mit trockener Haut einschlieszliglich Hautfissuren erythematoumls

Haumlufig Nagelstoumlrungen Alopezie

Gelegentlich Allergische Reaktionen unter

anderem Angiooumldem und

Urtikaria Selten Bulloumlse Reaktionen

einschlieszliglich toxisch epidermaler Nekrolyse Stevens-Johnson-Syndrom und Erythema multiforme Kutane Vaskulitis

Erkrankungen der Nieren und Harnwege Haumlufig Asymptomatische Erhoumlhung der Kreatininwerte im Blut Proteinurie Zystitis

Selten Haumlmorrhagische Zystitis Allgemeine Erkrankungen und Beschwerden am Verabreichungsort

Sehr haumlufig Asthenie hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Haumlufig Pyrexie Die Haumlufigkeit von UAWs die mit abnormalen Aumlnderungen eines Laborwerts

zusammenhaumlngen wurde auf Basis der Patienten ermittelt bei denen sich der

entsprechende Laborwert mindestens um 2 oder mehr CTC-Grade (bezogen auf den

basalen Laborwert) geaumlndert hat

Dieses Ereignis kann zusammen mit anderen Formen von

Dehydratisierungserscheinungen auftreten (hauptsaumlchlich Hautreaktionen) die bei

IRESSA beobachtet wurden

Die Gesamthaumlufigkeit der unerwuumlnschten Ereignisse mit allergischen Reaktionen

betrug nach der zusammengefassten Analyse der ISEL- INTEREST- und

IPASS-Studien 15 (36 Patienten) Vierzehn der 36 Patienten wurden aus der

gemeldeten Haumlufigkeit ausgeschlossen da es in den Meldungen Hinweise auf

eine nicht-allergische Aumltiologie gab oder darauf dass die allergische Reaktion

die Folge einer Therapie mit einem anderen Arzneimittel war

Dies schlieszligt einzelne Berichte von Leberversagen ein das in einigen Faumlllen

toumldlich verlief

Abkuumlrzungsverzeichnis

61

8 Abkuumlrzungsverzeichnis

microl Mikroliter

Abb Abbildung

ABC avidin-biotin-complex

AKT aktivierte Protein Kinase B

ATP Adenosintriphosphat

BCLC Bacelona Liver Cancer Clinic

BrdU Bromodesoxyuridin

bzw beziehungsweise

CCF clear cell foci

CIS China integrated score

cm Zentimeter

d der

DAB 33-Diaminobenzidin

dh das heiszligt

DNA Desoxyribonucleic acid

EGF Epidermal Growth Factor

EGF-R EGF-Rezeptor

Fa Firma

FAH foci of altered hepatocytes

g Gramm

GSF glycogen storing foci

h Stunde

HCA Hepatozellulaumlres Adenom

HCC Hepatozellulaumlres Karzinom

HE Haumlmatoxylin- Eosin- Faumlrbung

HG Hauptgruppe

HPLC high performance liquid chromatographie

IGF-1R Insulin-Like Growth Factor Receptor 1

GLUT Glukosetransporter

JAK Januskinase

kg Kilogramm

Abkuumlrzungsverzeichnis

62

KG Kontrollgruppe

MAPK mitogen activated protein kinase

mg Milligramm

ml Milliliter

mm Millimeter

mTOR mechanistic Target of Rapamycin

MW Mittelwert

NaCl Natriumchlorid

NaHCO3 Natriumhydrogencarbonat

NNM N- Nitrosomorpholin

ns nicht signifikant

PAS Periodic acid-Schiff reaction

PDGF-R-β Platet Derived Growth Factor-Rezeptor-β

PEI Perkutane Ethanol- Instillation

PI3K Phosphoinositide 3- Kinase

PST Performance- Status

RAF-Kinase Ras-activated factor-Kinase

Ras Rat sarcoma

RFA Radiofrequenzablation

RNA Ribunuclied acid

SEM Standard error of the mean

STAT Signal Transducers and Activators of Transcription

TACE transarterielle Chemoembolisation

TGF-α Transforming Growth Factor alpha

TRIS Tris(hydroxymethyl)-aminomethan

ua unter anderem

UAW Unerwuumlnschte Arzneimittelwirkung

VEGF-R Vascular Endothelial Growth factor-Rezeptor

vgl vergleiche

zB zum Beispiel

Danksagung

63

9 Danksagung

Besonderer Dank gilt Herrn Professor Dr med F Dombrowski fuumlr die Uumlberlassung

des Themas und die Moumlglichkeit diese Arbeit an seinem Institut durchzufuumlhren Mit

seiner Unterstuumltzung war es moumlglich ein Gerhard- Domagk- Stipendium der Ernst-

Moritz- Arndt- Universitaumlt zu erhalten An dieser Stelle moumlchte ich mich auch

rechtherzlich bei der Stipendienvergabekommission bedanken Meinen Doktoranden-

Kollegen moumlchte ich fuumlr die Bereitschaft danken jederzeit bei der Versorgung der

Ratten und Mithilfe bei den experimentellen Versuchen zur Verfuumlgung zu stehen Der

Tierpflegerin Frau Zimak sowie den medizinisch-technischen Assistenten des Instituts

danke ich fuumlr die Versorgung der Tiere und die Anfertigung der histologischen und

immunhistochemischen Schnitte Nicht zuletzt danke ich Frau Dr F Steinmuumlller und

Frau Dr S Ribback fuumlr die Betreuung und kritische Auseinandersetzung mit meiner

Doktorarbeit

Page 47: Die Inhibition von TGF-a bei der Hepatokarzinogenese nach ... · RFA und transarterielle (Chemo-)Embolisation= TAE/ TACE) zur Verfügung. Da die Diagnose jedoch häufig erst in einem

Zusammenfassung

47

Aktivierung nur einen Teil der aktivierten Signalkaskaden in der hormonell induzierten

Karzinogenese der Leber ausmacht

Literaturverzeichnis

48

6 Literaturverzeichnis

[1] Jemal A Bray F Center MM Ferlay J Ward E Forman D Global

Cancer Statistics CA- Cancer J Clin 2011 6169ndash90

[2] Gomaa AI Khan SA Toledano M B Waked I Taylor- Robinson S D

Hepatocellular carcinoma epidemiology risk factors and pathogenesis World J

Gastroenterol 2008 14 4300-4308

[3] Marrero J Kudo M Bronowicki J-P The Challenge of Prognosis and

Staging for Hepatocellular Carcinoma Oncologist 2010 15 23-33

[4] Llovet JM Bru C Bruix J Prognosis of hepatocellular carcinoma the

BCLC staging classification Semin Liver Dis 1999 19 329ndash38

[5] Llovet JM Ricci S Mazzaferro V Hilgard P Gane E Blanc JF de

oliveira AC Santoro A Raoul JL Forner A Schwartz M Porta C

Zeuzem S Bolondi L Greten TF Galle PR Seitz JF Borbath I

Haumlussinger D Giannaris T Shan M Moscovici M Voliotis D Bruix J

Sorafenib in advanced hepatocellular carcinoma N Engl J Med 2008 359 378-

90

[6] Wilhelm S Adnane L Newell P Villanueva A Llovet JM Lynch M

Preclinical overview of sorafenib a multikinase inhibitor that targets both Raf

and VEGF and PDGF receptor tyrosine kinase signaling Mol Cancer Ther 2008

73129-3140

[7] Bannasch P Preneoplastic lesions as end points in carcinogenicity testing II

Preneoplasia in various non- hepatic tissues Carcinogenesis 1986 7 849-852

[8] Aleem E Nehrbass D Klimek F Mayer D Bannasch P Upregulation

of the insulin receptor and type I insulin-like growth factor receptor are early

events in hepatocarcinogenesis Toxicol Pathol 2011 39524-43

Literaturverzeichnis

49

[9] Dombrowski F Mathieu C Evert M Hepatocellular Neoplasms Induced by

Low-NumberPancreatic Islet Transplants in Autoimmune Diabetic BBPfd Rats

Cancer Res 2006 1833-1843

[10] Ribback S Calvisi DF Cigliano A Sailer V Peters M Rausch J

Heidecke CD Birth M Dombrowski F Molecular and metabolic changes in

human liver clear cell foci resemble the alterations occurring in rat

hepatocarcinogenesis J Hepatol 2013 581147-56

[11] Morath C Schwenger J Schmidt J Zeier M Kombinierte Niere- Pankreas-

Transplantation Nephrologe 2007 2356ndash363

[12] Griffith RC Scharp D Hartmann B Ballinger W Lacy P A Morphologic

Study of Intrahepatic Portal-vein Islets Isografts Diabetes 1977 26 201-14

[13] Dombrowski F Lehringer-Polzin M Pfeifer U Hyperproliferative Liver

Acini after Intraportal Islet Transplantation in Streptozotocin-Induced Diabetic

Rats Laboratory Invest 1994 71 688-699

[14] Dombrowski F Bannasch P Pfeifer U Hepatocellular Neoplasms Induced

by Low- Number Pancreatic Islet Transplants in Streptozotocin Diabetic Rats

Am J Pathol 1997 150 1071-1087

[15] Dombrowski F Klingmuumlller D Pfeifer U Insulinomas Derived from

Hyperplastic Intra-Hepatic Islet Transplants Am J Pathol 1998 152 1025-

1038

[16] Dombrowski F Peifer U Hyperprolferative State of Liver Acini and

Pancreatic Islets after Intraportal Transplantation of Small Mass of Islets of

Langerhans in Streptozotocin induced Diabetic Rats Exp Clin Endocrinol 1995

103 112-117

Literaturverzeichnis

50

[17] De Paepe M Keymeulen B Pipeleers D Kloumlppel G Proliferation and

Hypertrophy of Liver Cells Surrounding Islet Grafts in Diabetic Recipient Rats

Hepatology 1995 21 1114-1153

[18] Dombrowski F Filsinger E Bannasch P Pfeifer U Altered Liver Acini

Induced in Diabetic Rats by Portal Vein Islet Isografts Resemble

Preneoplstic Hepatic Foci in Their Enzymic Pattern Am J Pathol 1996 148

1249-56

[19] Dragan Y P Sargent L Xu Y-D Xu Y-H H C Pitot HC The

Initiation-Promotion-Progression Model of Rat Hepatocarcinogenesis Exp Biol

Med (Maywood) 1993 20216-24

[20] Buumlrger C Inhibition der Signaltransduktion des epidermalen

Wachstumsfaktorrezeptors (EGF-Rezeptor) durch Peptid-Aptamere unv Diss

Universitaumlt Frankfurt aM 2002

[21 ] Fausto N Liver regeneration J Hepatol 2000 3219-31

[22] Michalopoulos GK DeFrances MC Liver regeneration Science 1997

27660-66

[23] Morimitsu Y Hsia CC Kojiro M Tabor E Nodules of less-differentiated

tumor within or adjacent to hepatocellular carcinoma relative expression of

transforming growth factor-alpha and its receptor in the different areas of tumor

Hum Pathol 1995 261126-1132

[24] Nalesnik MA Lee RG Carr BI Transforming growth factor alpha (TGFalpha)

in hepatocellular carcinomas and adjacent hepatic parenchyma Hum Pathol

1998 29228-234

[25] Harada K Shiota G Kawasaki H Transforming growth factor-alpha and

epidermal growth factor receptor in chronic liver disease and hepatocellular

carcinoma Liver 1999 19318-325

Literaturverzeichnis

51

[26] Chung YH Kim JA Song BC Lee GC Koh MS Lee YS et al

Expression of transforming growth factor-alpha mRNA in livers of patients with

chronic viral hepatitis and hepatocellular carcinoma Cancer 2000 89977-982

[27] Bekaii-Saab T Williams N Plass C Calero M Eng C A novel mutation

in the tyrosine kinase domain of ErB2 in hepatocellular carcinoma BMC

Cancer 2006 278-282

[28] Lee G Merlino G Fausto N Development of liver tumors in transforming

growth factor alpha transgenic mice Cancer Res 1992 19 5162-1570

[29] Hufnagl K Parzefall W Marian B Kaumlfer M Bukowska K Schulte-

Hermann R Grasl-Kraupp B Role of transforming growth factor alspha and

prostaglandines in preferential growth of preneopastic rat hepatocytes

Carcinogenesis 2001 8 1247-1256

[30] Carpenter G Cohen S Epidermal growth factor Annu Rev Biochem 1979

193-216

[31] Hanahan D Weinberg R The hallmarks of cancer Cell 2000 100 57-

70

[32] Fedi S Tola E Moeumlnne-Loccoz Y Dowling DN Smith LM Ogara F

Evidence for signalling between the phytopathogenic fungus Pythium ultimum

and Pseudomonas fluorescens F113 P ultimum represses the expression of

genes in P fluorescens F113 resulting in altered ecological fitness Appl

Environ Microbiol 1997 63 4261-4266

[33] Slamon D Clark G Wong S Levin W Ullrich A McGuire W Science

1987 235 177-182

[34] Khalil M Grandis J Shin D Expert Review of Anticancer Therapy 2003 3

367-380

Literaturverzeichnis

52

[ 35] Krejsa C Rogge M Sadee W Protein therapeutics new applications for

pharmacogenetics Nature Reviews Drug Discovery 2006 5 507-521

[36] Barker A Gibson K Grundy W Godfrey A Barlow J Healy M

Woodburn J Ashton S Curry B Scarlett L Henthorn L Richards L

Studies leading to the identification of ZD1839 (IRESSA) an orally active

selective epidermal growth factor receptor tyrosine kinase inhibitor targeted to

the treatment of cancer Bioorg Med Chem Lett 2001 14 1911-1914

[37] Shchemelinin I Sefc L Necas E Protein kinase inhibitors Folia Biol

(Praha) 2006 4 137-148

[38] Wakeling A Guy S Woodburn J Ashton S Curry B Barker A Gibson

K ZD1839 (IRESSA) an orally active inhibitor of epidermal growth factor

signalling with potential for cancer therapy Cancer Res 2002 20 5749-5754

[39] Blackhall F Ranson M Thatcher N Where next for gefitinib in patients with

lung cancer Lancet Oncol 2006 6 499-507

[40] Birnbaum A Ready N Gefitinib therapy for non-small cell lung cancer

Curr Treat Options Oncol 2005 675-81

[41] Schiffer E Housset C Cacheux W Wendum D Desbois-Mouthon C

Rey C Clergue F Poupon R Barbu V Rosmorduc O Gefitinib an EGFR

inhibitor prevents hepatocellular carcinoma development in the rat liver with

cirrhosis Hepatology 2005 41307-14

[42] Brehmer D Greff Z Godl K Blencke S Kurtenbach A Weber M

Muumlller S Klebl B Cotten M Keacuteri G Wissing J Daub H Cellular

Targets of Gefitinib Cancer Res 2005 65 379

[43] Klotz L Hacker HJ Klingmuumlller D Bannasch P Pfeifer U Dombrowski

F Hepatocellular alterations after intraportal transplantation of ovarian tissue in

ovariectomized rats Am J Pathol 2000 1561613-26

Literaturverzeichnis

53

[44] Dombrowski F Klotz L Hacker HJ Li Y Klingmuumlller D Brix K

Herzog V Bannasch P Hyperproliferative hepatocellular alterations after

intraportal transplantation of thyroid follicles Am J Pathol 2000 15699-113

[45] Weibel E Staubli W Gnagi H Hess F Correlated morphometric and

biochemical studies on the liver cell I Morphometric model stereologic

methods and normal morphometric data for rat liver J Cell Biol1969 4268ndash

91

[46] Strumberg D Clark J Awada A Moore M Richly H Hindlisz A Hirte

H Eder J Lenz H Schwartz B Safety pharmacokinetics and preliminary

antitumor activity of sorafenib a review of four phase I trials in patients with

advanced refractory solid tumors Oncologist 2007 4 426-437

[47] Mendelsohn J Baselga J The EGF receptor family as targets for cancer

therapy Oncogene 2000 56 6550-6565

[48] Li B Chang C Yuan M McKenna W Shu H Resistance to small

molecule inhibitors of epidermal growth factor receptor in malignant gliomas

Cancer Res 2003 21 7443ndash7450

[49] Kosaka T Yatabe Y Endoh H Yoshida K Hida T Tsuboi M Tada H

Kuwano H Mitsudomi T Analysis of epidermal growth factor receptor gene

mutation in patients with non-small cell lung cancer and acquired resistance to

gefitinib Clin Cancer Res 2006 19 5764ndash5769

[50] Huether A Hopfner M Sutter A Baradari V Schuppan D Scheruumlbl

H Signaling pathways involved in the inhibition of epidermal growth factor

receptor by erlotinib in hepatocellular cancer World J Gastroenterol 2006

32 5160ndash5167

[51] Giglia J Antonia S Berk L Bruno S Dessureault S Finkelstein

S Systemic therapy for advanced hepatocellular carcinoma past present and

future Cancer Control 2010 1 120ndash129

Literaturverzeichnis

54

[52] Bannasch P Pathogenesis of hepatocellular carcinoma sequential cellular

molecular and metabolic changes Prog Liver Dis 1996 14161ndash97

[53] Beisbarth H Fekl W Pathophysiology of post-aggression metabolism

Zentralbl Chir 1989 1141045-58

[54] Packungsbeilage Iressa (Hersteller AstraZeneca UK Limited Macclesfield

Cheshire SK10 2NA Vereinigtes Koumlnigreich)

[55] Ribback S Sailer V Boumlhning E Guumlnther J Merz J Steinmuumlller F

Evert M Calvisi DC Der Tyrosinkinasehemmer Gefitinib reduziert die

Tumorentstehung im chemischen jedoch in hormonell induzierten

Hepatokarzinogenese-Modellen Z Gastroenterol 2013 5130 (abstract)

[56] Dombowski F Sailer V Inhibition des Epidermal Growth Factor

Rezeptors in chemisch induzierten praumlneoplastischen Leberherden und

hepatozellulaumlren Karzinomen der Ratte 2010

[57] OrsquoDwyer P J Giantonio BJ Levy DE Kauh JS Fitzgerald B Benson

AB Gefitinib in advanced unresectable hepatocellular carcinoma Results from

the Eastern Cooperative Oncology Grouprsquos Study E1203 Journal of Clinical

2006 414

Tabellenanhang

55

7 Tabellenanhang

Tab 7-1 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Hauptgruppen 1-5

HG1 HG2 HG3 HG4 HG5

Tier 1 234 212 70 304 315

Tier 2 216 282 317 249 324

Tier 3 142 221 184 332 226

Tier 4 306 245 304 287 323

Tier 5 302 205 288 293 273

Tier 6 167 210 306 278 193

Tier 7 291 185 332 271 198

Tier 8 189 215 245 249 201

Tier 9 314 65 234 260

Tier 10 199 268 232

Tier 11 252 291 270

Tier 12 229 169

Tier 13 246

MW 23088 23075 23456 26700 25591

SEM 0795 1070 3487 1108 1505

Test nsa ns

b nsc ns

d

Test lt0001e lt0001

f 0001g lt0001

h lt0001i

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabellenanhang

56

Tab 7-2 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Kontrollgruppen

1-5

KG1 KG2 KG3 KG4 KG5

Tier 1 51 51 47 47 47

Tier 2 47 48 44 48 43

Tier 3 53 48 42 43 43

Tier 4 48 51 61 74 47

Tier 5 57 87 47 44 41

Tier 6 54 47 50 46 40

Tier 7 51 68 51 45 47

Tier 8 52 92 56 49 46

Tier 9 63 63 51 44 47

Tier 10 77 77 48 43 48

Tier 11 50

MW 5530 6320 4973 4830 4490

SEM 0281 0541 0160 0293 0091

Test nsa ns

b nsc 0019

d

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Tabellenanhang

57

Tab 7-3 Gewichtsentwicklung der Hauptgruppen 1-5

HG1 HG2 HG3 HG4 HG5

Tier 1 0938 1045 0841 0942 1057

Tier 2 1092 0938 0870 0894 0950

Tier 3 1075 1070 1435 1077 0967

Tier 4 1089 1039 0696 0960 1004

Tier 5 0988 0984 0693 0763 0958

Tier 6 1187 0949 1004 1041 1033

Tier 7 1044 0988 1220 0874 1306

Tier 8 1039 0964 0984 0949 1016

Tier 9 1038 1221 0957 1209

Tier 10 1063 1039 0935 0946

Tier 11 1020 1934 1192 1030

Tier 12 1007 1266 0770

Tier 13 1063 0618

Tier 14 0935

MW 1056 1009 1081 0984 0983

SEM 0009 0004 0033 0010 0012

Test nsa ns

b nsc ns

d

lt0001e 0001

f lt0001g lt0001

h lt0001i

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabellenanhang

58

Tab 7-4 Gewichtsentwicklung der Kontrollgruppen 1-5

KG1 KG2 KG3 KG4 KG5

Tier 1 1308 1311 2255 1836 1717

Tier 2 1397 1269 1408 1872 1672

Tier 3 1332 1318 1471 1134 1598

Tier 4 1285 1225 1642 1206 1621

Tier 5 1331 1189 1828 1512 1896

Tier 6 1341 1203 1946 1339 1746

Tier 7 1361 0981 1788 1326 1589

Tier 8 1290 1105 1806 1411 1856

Tier 9 1109 1090 1560 1380 1389

Tier 10 1128 1094 1526 1432 1406

Tier 11 1537

MW 1288 1179 1706 1445 1649

SEM 0010 0011 0023 0024 0017

Test 0029a 0025

b 0043c ns

d

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Tabellenanhang

59

Tab 6-5Nebenwirkungen von Gefitinib [47]

Nebenwirkungen nach Systemorganklassen und Haumlufigkeit Stoffwechsel- und Ernaumlhrungsstoumlrungen Sehr haumlufig Anorexie leicht oder

mittelschwer (CTC-Grad 1 oder 2)

Augenerkrankungen Haumlufig Konjunktivitis Blepharitis und

trockene Augen hauptsaumlchlich

leicht (CTC-Grad 1) Gelegentlich Hornhauterosion reversibel und

manchmal verbunden mit

anormalem Wimpernwachstum Keratitis (012 )

Gefaumlszligerkrankungen Haumlufig Haumlmorrhagie wie Nasenbluten

und Haumlmaturie Erkrankungen der Atemwege des Brustraums und Mediastinums

Haumlufig Interstitielle Lungenerkrankung (13 ) oft schwer (CTC-Grad 3-4) uumlber Todesfaumllle wurde

berichtet Erkrankungen des Gastrointestinaltrakts Sehr haumlufig Durchfall hauptsaumlchlich leicht

oder mittelschwer (CTC-Grad 1

oder 2)

Erbrechen hauptsaumlchlich leicht

oder mittelschwer (CTC-Grad 1

oder 2)

Uumlbelkeit hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Stomatitis hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Haumlufig Dehydratation als Folge von

Durchfall Uumlbelkeit Erbrechen

oder Appetitlosigkeit

Mundtrockenheit hauptsaumlchlich

leicht (CTC-Grad 1)

Gelegentlich Pankreatitis gastrointestinale Perforation

Leber- und Gallenerkrankungen Sehr haumlufig Erhoumlhungen der

Alaninaminotransferase

hauptsaumlchlich leicht bis

mittelschwer Haumlufig Erhoumlhungen der

Aspartataminotransferase

hauptsaumlchlich leicht bis

mittelschwer Erhoumlhungen des

Gesamtbilirubins hauptsaumlchlich

leicht bis mittelschwer

Gelegentlich Hepatitis

Tabellenanhang

60

Erkrankungen der Haut und des Unterhautzellgewebes

Sehr haumlufig Hautreaktionen hauptsaumlchlich

leicht bis mittelschwer (CTC-Grad 1 oder 2) pustuloumlser Ausschlag manchmal juckend mit trockener Haut einschlieszliglich Hautfissuren erythematoumls

Haumlufig Nagelstoumlrungen Alopezie

Gelegentlich Allergische Reaktionen unter

anderem Angiooumldem und

Urtikaria Selten Bulloumlse Reaktionen

einschlieszliglich toxisch epidermaler Nekrolyse Stevens-Johnson-Syndrom und Erythema multiforme Kutane Vaskulitis

Erkrankungen der Nieren und Harnwege Haumlufig Asymptomatische Erhoumlhung der Kreatininwerte im Blut Proteinurie Zystitis

Selten Haumlmorrhagische Zystitis Allgemeine Erkrankungen und Beschwerden am Verabreichungsort

Sehr haumlufig Asthenie hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Haumlufig Pyrexie Die Haumlufigkeit von UAWs die mit abnormalen Aumlnderungen eines Laborwerts

zusammenhaumlngen wurde auf Basis der Patienten ermittelt bei denen sich der

entsprechende Laborwert mindestens um 2 oder mehr CTC-Grade (bezogen auf den

basalen Laborwert) geaumlndert hat

Dieses Ereignis kann zusammen mit anderen Formen von

Dehydratisierungserscheinungen auftreten (hauptsaumlchlich Hautreaktionen) die bei

IRESSA beobachtet wurden

Die Gesamthaumlufigkeit der unerwuumlnschten Ereignisse mit allergischen Reaktionen

betrug nach der zusammengefassten Analyse der ISEL- INTEREST- und

IPASS-Studien 15 (36 Patienten) Vierzehn der 36 Patienten wurden aus der

gemeldeten Haumlufigkeit ausgeschlossen da es in den Meldungen Hinweise auf

eine nicht-allergische Aumltiologie gab oder darauf dass die allergische Reaktion

die Folge einer Therapie mit einem anderen Arzneimittel war

Dies schlieszligt einzelne Berichte von Leberversagen ein das in einigen Faumlllen

toumldlich verlief

Abkuumlrzungsverzeichnis

61

8 Abkuumlrzungsverzeichnis

microl Mikroliter

Abb Abbildung

ABC avidin-biotin-complex

AKT aktivierte Protein Kinase B

ATP Adenosintriphosphat

BCLC Bacelona Liver Cancer Clinic

BrdU Bromodesoxyuridin

bzw beziehungsweise

CCF clear cell foci

CIS China integrated score

cm Zentimeter

d der

DAB 33-Diaminobenzidin

dh das heiszligt

DNA Desoxyribonucleic acid

EGF Epidermal Growth Factor

EGF-R EGF-Rezeptor

Fa Firma

FAH foci of altered hepatocytes

g Gramm

GSF glycogen storing foci

h Stunde

HCA Hepatozellulaumlres Adenom

HCC Hepatozellulaumlres Karzinom

HE Haumlmatoxylin- Eosin- Faumlrbung

HG Hauptgruppe

HPLC high performance liquid chromatographie

IGF-1R Insulin-Like Growth Factor Receptor 1

GLUT Glukosetransporter

JAK Januskinase

kg Kilogramm

Abkuumlrzungsverzeichnis

62

KG Kontrollgruppe

MAPK mitogen activated protein kinase

mg Milligramm

ml Milliliter

mm Millimeter

mTOR mechanistic Target of Rapamycin

MW Mittelwert

NaCl Natriumchlorid

NaHCO3 Natriumhydrogencarbonat

NNM N- Nitrosomorpholin

ns nicht signifikant

PAS Periodic acid-Schiff reaction

PDGF-R-β Platet Derived Growth Factor-Rezeptor-β

PEI Perkutane Ethanol- Instillation

PI3K Phosphoinositide 3- Kinase

PST Performance- Status

RAF-Kinase Ras-activated factor-Kinase

Ras Rat sarcoma

RFA Radiofrequenzablation

RNA Ribunuclied acid

SEM Standard error of the mean

STAT Signal Transducers and Activators of Transcription

TACE transarterielle Chemoembolisation

TGF-α Transforming Growth Factor alpha

TRIS Tris(hydroxymethyl)-aminomethan

ua unter anderem

UAW Unerwuumlnschte Arzneimittelwirkung

VEGF-R Vascular Endothelial Growth factor-Rezeptor

vgl vergleiche

zB zum Beispiel

Danksagung

63

9 Danksagung

Besonderer Dank gilt Herrn Professor Dr med F Dombrowski fuumlr die Uumlberlassung

des Themas und die Moumlglichkeit diese Arbeit an seinem Institut durchzufuumlhren Mit

seiner Unterstuumltzung war es moumlglich ein Gerhard- Domagk- Stipendium der Ernst-

Moritz- Arndt- Universitaumlt zu erhalten An dieser Stelle moumlchte ich mich auch

rechtherzlich bei der Stipendienvergabekommission bedanken Meinen Doktoranden-

Kollegen moumlchte ich fuumlr die Bereitschaft danken jederzeit bei der Versorgung der

Ratten und Mithilfe bei den experimentellen Versuchen zur Verfuumlgung zu stehen Der

Tierpflegerin Frau Zimak sowie den medizinisch-technischen Assistenten des Instituts

danke ich fuumlr die Versorgung der Tiere und die Anfertigung der histologischen und

immunhistochemischen Schnitte Nicht zuletzt danke ich Frau Dr F Steinmuumlller und

Frau Dr S Ribback fuumlr die Betreuung und kritische Auseinandersetzung mit meiner

Doktorarbeit

Page 48: Die Inhibition von TGF-a bei der Hepatokarzinogenese nach ... · RFA und transarterielle (Chemo-)Embolisation= TAE/ TACE) zur Verfügung. Da die Diagnose jedoch häufig erst in einem

Literaturverzeichnis

48

6 Literaturverzeichnis

[1] Jemal A Bray F Center MM Ferlay J Ward E Forman D Global

Cancer Statistics CA- Cancer J Clin 2011 6169ndash90

[2] Gomaa AI Khan SA Toledano M B Waked I Taylor- Robinson S D

Hepatocellular carcinoma epidemiology risk factors and pathogenesis World J

Gastroenterol 2008 14 4300-4308

[3] Marrero J Kudo M Bronowicki J-P The Challenge of Prognosis and

Staging for Hepatocellular Carcinoma Oncologist 2010 15 23-33

[4] Llovet JM Bru C Bruix J Prognosis of hepatocellular carcinoma the

BCLC staging classification Semin Liver Dis 1999 19 329ndash38

[5] Llovet JM Ricci S Mazzaferro V Hilgard P Gane E Blanc JF de

oliveira AC Santoro A Raoul JL Forner A Schwartz M Porta C

Zeuzem S Bolondi L Greten TF Galle PR Seitz JF Borbath I

Haumlussinger D Giannaris T Shan M Moscovici M Voliotis D Bruix J

Sorafenib in advanced hepatocellular carcinoma N Engl J Med 2008 359 378-

90

[6] Wilhelm S Adnane L Newell P Villanueva A Llovet JM Lynch M

Preclinical overview of sorafenib a multikinase inhibitor that targets both Raf

and VEGF and PDGF receptor tyrosine kinase signaling Mol Cancer Ther 2008

73129-3140

[7] Bannasch P Preneoplastic lesions as end points in carcinogenicity testing II

Preneoplasia in various non- hepatic tissues Carcinogenesis 1986 7 849-852

[8] Aleem E Nehrbass D Klimek F Mayer D Bannasch P Upregulation

of the insulin receptor and type I insulin-like growth factor receptor are early

events in hepatocarcinogenesis Toxicol Pathol 2011 39524-43

Literaturverzeichnis

49

[9] Dombrowski F Mathieu C Evert M Hepatocellular Neoplasms Induced by

Low-NumberPancreatic Islet Transplants in Autoimmune Diabetic BBPfd Rats

Cancer Res 2006 1833-1843

[10] Ribback S Calvisi DF Cigliano A Sailer V Peters M Rausch J

Heidecke CD Birth M Dombrowski F Molecular and metabolic changes in

human liver clear cell foci resemble the alterations occurring in rat

hepatocarcinogenesis J Hepatol 2013 581147-56

[11] Morath C Schwenger J Schmidt J Zeier M Kombinierte Niere- Pankreas-

Transplantation Nephrologe 2007 2356ndash363

[12] Griffith RC Scharp D Hartmann B Ballinger W Lacy P A Morphologic

Study of Intrahepatic Portal-vein Islets Isografts Diabetes 1977 26 201-14

[13] Dombrowski F Lehringer-Polzin M Pfeifer U Hyperproliferative Liver

Acini after Intraportal Islet Transplantation in Streptozotocin-Induced Diabetic

Rats Laboratory Invest 1994 71 688-699

[14] Dombrowski F Bannasch P Pfeifer U Hepatocellular Neoplasms Induced

by Low- Number Pancreatic Islet Transplants in Streptozotocin Diabetic Rats

Am J Pathol 1997 150 1071-1087

[15] Dombrowski F Klingmuumlller D Pfeifer U Insulinomas Derived from

Hyperplastic Intra-Hepatic Islet Transplants Am J Pathol 1998 152 1025-

1038

[16] Dombrowski F Peifer U Hyperprolferative State of Liver Acini and

Pancreatic Islets after Intraportal Transplantation of Small Mass of Islets of

Langerhans in Streptozotocin induced Diabetic Rats Exp Clin Endocrinol 1995

103 112-117

Literaturverzeichnis

50

[17] De Paepe M Keymeulen B Pipeleers D Kloumlppel G Proliferation and

Hypertrophy of Liver Cells Surrounding Islet Grafts in Diabetic Recipient Rats

Hepatology 1995 21 1114-1153

[18] Dombrowski F Filsinger E Bannasch P Pfeifer U Altered Liver Acini

Induced in Diabetic Rats by Portal Vein Islet Isografts Resemble

Preneoplstic Hepatic Foci in Their Enzymic Pattern Am J Pathol 1996 148

1249-56

[19] Dragan Y P Sargent L Xu Y-D Xu Y-H H C Pitot HC The

Initiation-Promotion-Progression Model of Rat Hepatocarcinogenesis Exp Biol

Med (Maywood) 1993 20216-24

[20] Buumlrger C Inhibition der Signaltransduktion des epidermalen

Wachstumsfaktorrezeptors (EGF-Rezeptor) durch Peptid-Aptamere unv Diss

Universitaumlt Frankfurt aM 2002

[21 ] Fausto N Liver regeneration J Hepatol 2000 3219-31

[22] Michalopoulos GK DeFrances MC Liver regeneration Science 1997

27660-66

[23] Morimitsu Y Hsia CC Kojiro M Tabor E Nodules of less-differentiated

tumor within or adjacent to hepatocellular carcinoma relative expression of

transforming growth factor-alpha and its receptor in the different areas of tumor

Hum Pathol 1995 261126-1132

[24] Nalesnik MA Lee RG Carr BI Transforming growth factor alpha (TGFalpha)

in hepatocellular carcinomas and adjacent hepatic parenchyma Hum Pathol

1998 29228-234

[25] Harada K Shiota G Kawasaki H Transforming growth factor-alpha and

epidermal growth factor receptor in chronic liver disease and hepatocellular

carcinoma Liver 1999 19318-325

Literaturverzeichnis

51

[26] Chung YH Kim JA Song BC Lee GC Koh MS Lee YS et al

Expression of transforming growth factor-alpha mRNA in livers of patients with

chronic viral hepatitis and hepatocellular carcinoma Cancer 2000 89977-982

[27] Bekaii-Saab T Williams N Plass C Calero M Eng C A novel mutation

in the tyrosine kinase domain of ErB2 in hepatocellular carcinoma BMC

Cancer 2006 278-282

[28] Lee G Merlino G Fausto N Development of liver tumors in transforming

growth factor alpha transgenic mice Cancer Res 1992 19 5162-1570

[29] Hufnagl K Parzefall W Marian B Kaumlfer M Bukowska K Schulte-

Hermann R Grasl-Kraupp B Role of transforming growth factor alspha and

prostaglandines in preferential growth of preneopastic rat hepatocytes

Carcinogenesis 2001 8 1247-1256

[30] Carpenter G Cohen S Epidermal growth factor Annu Rev Biochem 1979

193-216

[31] Hanahan D Weinberg R The hallmarks of cancer Cell 2000 100 57-

70

[32] Fedi S Tola E Moeumlnne-Loccoz Y Dowling DN Smith LM Ogara F

Evidence for signalling between the phytopathogenic fungus Pythium ultimum

and Pseudomonas fluorescens F113 P ultimum represses the expression of

genes in P fluorescens F113 resulting in altered ecological fitness Appl

Environ Microbiol 1997 63 4261-4266

[33] Slamon D Clark G Wong S Levin W Ullrich A McGuire W Science

1987 235 177-182

[34] Khalil M Grandis J Shin D Expert Review of Anticancer Therapy 2003 3

367-380

Literaturverzeichnis

52

[ 35] Krejsa C Rogge M Sadee W Protein therapeutics new applications for

pharmacogenetics Nature Reviews Drug Discovery 2006 5 507-521

[36] Barker A Gibson K Grundy W Godfrey A Barlow J Healy M

Woodburn J Ashton S Curry B Scarlett L Henthorn L Richards L

Studies leading to the identification of ZD1839 (IRESSA) an orally active

selective epidermal growth factor receptor tyrosine kinase inhibitor targeted to

the treatment of cancer Bioorg Med Chem Lett 2001 14 1911-1914

[37] Shchemelinin I Sefc L Necas E Protein kinase inhibitors Folia Biol

(Praha) 2006 4 137-148

[38] Wakeling A Guy S Woodburn J Ashton S Curry B Barker A Gibson

K ZD1839 (IRESSA) an orally active inhibitor of epidermal growth factor

signalling with potential for cancer therapy Cancer Res 2002 20 5749-5754

[39] Blackhall F Ranson M Thatcher N Where next for gefitinib in patients with

lung cancer Lancet Oncol 2006 6 499-507

[40] Birnbaum A Ready N Gefitinib therapy for non-small cell lung cancer

Curr Treat Options Oncol 2005 675-81

[41] Schiffer E Housset C Cacheux W Wendum D Desbois-Mouthon C

Rey C Clergue F Poupon R Barbu V Rosmorduc O Gefitinib an EGFR

inhibitor prevents hepatocellular carcinoma development in the rat liver with

cirrhosis Hepatology 2005 41307-14

[42] Brehmer D Greff Z Godl K Blencke S Kurtenbach A Weber M

Muumlller S Klebl B Cotten M Keacuteri G Wissing J Daub H Cellular

Targets of Gefitinib Cancer Res 2005 65 379

[43] Klotz L Hacker HJ Klingmuumlller D Bannasch P Pfeifer U Dombrowski

F Hepatocellular alterations after intraportal transplantation of ovarian tissue in

ovariectomized rats Am J Pathol 2000 1561613-26

Literaturverzeichnis

53

[44] Dombrowski F Klotz L Hacker HJ Li Y Klingmuumlller D Brix K

Herzog V Bannasch P Hyperproliferative hepatocellular alterations after

intraportal transplantation of thyroid follicles Am J Pathol 2000 15699-113

[45] Weibel E Staubli W Gnagi H Hess F Correlated morphometric and

biochemical studies on the liver cell I Morphometric model stereologic

methods and normal morphometric data for rat liver J Cell Biol1969 4268ndash

91

[46] Strumberg D Clark J Awada A Moore M Richly H Hindlisz A Hirte

H Eder J Lenz H Schwartz B Safety pharmacokinetics and preliminary

antitumor activity of sorafenib a review of four phase I trials in patients with

advanced refractory solid tumors Oncologist 2007 4 426-437

[47] Mendelsohn J Baselga J The EGF receptor family as targets for cancer

therapy Oncogene 2000 56 6550-6565

[48] Li B Chang C Yuan M McKenna W Shu H Resistance to small

molecule inhibitors of epidermal growth factor receptor in malignant gliomas

Cancer Res 2003 21 7443ndash7450

[49] Kosaka T Yatabe Y Endoh H Yoshida K Hida T Tsuboi M Tada H

Kuwano H Mitsudomi T Analysis of epidermal growth factor receptor gene

mutation in patients with non-small cell lung cancer and acquired resistance to

gefitinib Clin Cancer Res 2006 19 5764ndash5769

[50] Huether A Hopfner M Sutter A Baradari V Schuppan D Scheruumlbl

H Signaling pathways involved in the inhibition of epidermal growth factor

receptor by erlotinib in hepatocellular cancer World J Gastroenterol 2006

32 5160ndash5167

[51] Giglia J Antonia S Berk L Bruno S Dessureault S Finkelstein

S Systemic therapy for advanced hepatocellular carcinoma past present and

future Cancer Control 2010 1 120ndash129

Literaturverzeichnis

54

[52] Bannasch P Pathogenesis of hepatocellular carcinoma sequential cellular

molecular and metabolic changes Prog Liver Dis 1996 14161ndash97

[53] Beisbarth H Fekl W Pathophysiology of post-aggression metabolism

Zentralbl Chir 1989 1141045-58

[54] Packungsbeilage Iressa (Hersteller AstraZeneca UK Limited Macclesfield

Cheshire SK10 2NA Vereinigtes Koumlnigreich)

[55] Ribback S Sailer V Boumlhning E Guumlnther J Merz J Steinmuumlller F

Evert M Calvisi DC Der Tyrosinkinasehemmer Gefitinib reduziert die

Tumorentstehung im chemischen jedoch in hormonell induzierten

Hepatokarzinogenese-Modellen Z Gastroenterol 2013 5130 (abstract)

[56] Dombowski F Sailer V Inhibition des Epidermal Growth Factor

Rezeptors in chemisch induzierten praumlneoplastischen Leberherden und

hepatozellulaumlren Karzinomen der Ratte 2010

[57] OrsquoDwyer P J Giantonio BJ Levy DE Kauh JS Fitzgerald B Benson

AB Gefitinib in advanced unresectable hepatocellular carcinoma Results from

the Eastern Cooperative Oncology Grouprsquos Study E1203 Journal of Clinical

2006 414

Tabellenanhang

55

7 Tabellenanhang

Tab 7-1 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Hauptgruppen 1-5

HG1 HG2 HG3 HG4 HG5

Tier 1 234 212 70 304 315

Tier 2 216 282 317 249 324

Tier 3 142 221 184 332 226

Tier 4 306 245 304 287 323

Tier 5 302 205 288 293 273

Tier 6 167 210 306 278 193

Tier 7 291 185 332 271 198

Tier 8 189 215 245 249 201

Tier 9 314 65 234 260

Tier 10 199 268 232

Tier 11 252 291 270

Tier 12 229 169

Tier 13 246

MW 23088 23075 23456 26700 25591

SEM 0795 1070 3487 1108 1505

Test nsa ns

b nsc ns

d

Test lt0001e lt0001

f 0001g lt0001

h lt0001i

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabellenanhang

56

Tab 7-2 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Kontrollgruppen

1-5

KG1 KG2 KG3 KG4 KG5

Tier 1 51 51 47 47 47

Tier 2 47 48 44 48 43

Tier 3 53 48 42 43 43

Tier 4 48 51 61 74 47

Tier 5 57 87 47 44 41

Tier 6 54 47 50 46 40

Tier 7 51 68 51 45 47

Tier 8 52 92 56 49 46

Tier 9 63 63 51 44 47

Tier 10 77 77 48 43 48

Tier 11 50

MW 5530 6320 4973 4830 4490

SEM 0281 0541 0160 0293 0091

Test nsa ns

b nsc 0019

d

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Tabellenanhang

57

Tab 7-3 Gewichtsentwicklung der Hauptgruppen 1-5

HG1 HG2 HG3 HG4 HG5

Tier 1 0938 1045 0841 0942 1057

Tier 2 1092 0938 0870 0894 0950

Tier 3 1075 1070 1435 1077 0967

Tier 4 1089 1039 0696 0960 1004

Tier 5 0988 0984 0693 0763 0958

Tier 6 1187 0949 1004 1041 1033

Tier 7 1044 0988 1220 0874 1306

Tier 8 1039 0964 0984 0949 1016

Tier 9 1038 1221 0957 1209

Tier 10 1063 1039 0935 0946

Tier 11 1020 1934 1192 1030

Tier 12 1007 1266 0770

Tier 13 1063 0618

Tier 14 0935

MW 1056 1009 1081 0984 0983

SEM 0009 0004 0033 0010 0012

Test nsa ns

b nsc ns

d

lt0001e 0001

f lt0001g lt0001

h lt0001i

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabellenanhang

58

Tab 7-4 Gewichtsentwicklung der Kontrollgruppen 1-5

KG1 KG2 KG3 KG4 KG5

Tier 1 1308 1311 2255 1836 1717

Tier 2 1397 1269 1408 1872 1672

Tier 3 1332 1318 1471 1134 1598

Tier 4 1285 1225 1642 1206 1621

Tier 5 1331 1189 1828 1512 1896

Tier 6 1341 1203 1946 1339 1746

Tier 7 1361 0981 1788 1326 1589

Tier 8 1290 1105 1806 1411 1856

Tier 9 1109 1090 1560 1380 1389

Tier 10 1128 1094 1526 1432 1406

Tier 11 1537

MW 1288 1179 1706 1445 1649

SEM 0010 0011 0023 0024 0017

Test 0029a 0025

b 0043c ns

d

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Tabellenanhang

59

Tab 6-5Nebenwirkungen von Gefitinib [47]

Nebenwirkungen nach Systemorganklassen und Haumlufigkeit Stoffwechsel- und Ernaumlhrungsstoumlrungen Sehr haumlufig Anorexie leicht oder

mittelschwer (CTC-Grad 1 oder 2)

Augenerkrankungen Haumlufig Konjunktivitis Blepharitis und

trockene Augen hauptsaumlchlich

leicht (CTC-Grad 1) Gelegentlich Hornhauterosion reversibel und

manchmal verbunden mit

anormalem Wimpernwachstum Keratitis (012 )

Gefaumlszligerkrankungen Haumlufig Haumlmorrhagie wie Nasenbluten

und Haumlmaturie Erkrankungen der Atemwege des Brustraums und Mediastinums

Haumlufig Interstitielle Lungenerkrankung (13 ) oft schwer (CTC-Grad 3-4) uumlber Todesfaumllle wurde

berichtet Erkrankungen des Gastrointestinaltrakts Sehr haumlufig Durchfall hauptsaumlchlich leicht

oder mittelschwer (CTC-Grad 1

oder 2)

Erbrechen hauptsaumlchlich leicht

oder mittelschwer (CTC-Grad 1

oder 2)

Uumlbelkeit hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Stomatitis hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Haumlufig Dehydratation als Folge von

Durchfall Uumlbelkeit Erbrechen

oder Appetitlosigkeit

Mundtrockenheit hauptsaumlchlich

leicht (CTC-Grad 1)

Gelegentlich Pankreatitis gastrointestinale Perforation

Leber- und Gallenerkrankungen Sehr haumlufig Erhoumlhungen der

Alaninaminotransferase

hauptsaumlchlich leicht bis

mittelschwer Haumlufig Erhoumlhungen der

Aspartataminotransferase

hauptsaumlchlich leicht bis

mittelschwer Erhoumlhungen des

Gesamtbilirubins hauptsaumlchlich

leicht bis mittelschwer

Gelegentlich Hepatitis

Tabellenanhang

60

Erkrankungen der Haut und des Unterhautzellgewebes

Sehr haumlufig Hautreaktionen hauptsaumlchlich

leicht bis mittelschwer (CTC-Grad 1 oder 2) pustuloumlser Ausschlag manchmal juckend mit trockener Haut einschlieszliglich Hautfissuren erythematoumls

Haumlufig Nagelstoumlrungen Alopezie

Gelegentlich Allergische Reaktionen unter

anderem Angiooumldem und

Urtikaria Selten Bulloumlse Reaktionen

einschlieszliglich toxisch epidermaler Nekrolyse Stevens-Johnson-Syndrom und Erythema multiforme Kutane Vaskulitis

Erkrankungen der Nieren und Harnwege Haumlufig Asymptomatische Erhoumlhung der Kreatininwerte im Blut Proteinurie Zystitis

Selten Haumlmorrhagische Zystitis Allgemeine Erkrankungen und Beschwerden am Verabreichungsort

Sehr haumlufig Asthenie hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Haumlufig Pyrexie Die Haumlufigkeit von UAWs die mit abnormalen Aumlnderungen eines Laborwerts

zusammenhaumlngen wurde auf Basis der Patienten ermittelt bei denen sich der

entsprechende Laborwert mindestens um 2 oder mehr CTC-Grade (bezogen auf den

basalen Laborwert) geaumlndert hat

Dieses Ereignis kann zusammen mit anderen Formen von

Dehydratisierungserscheinungen auftreten (hauptsaumlchlich Hautreaktionen) die bei

IRESSA beobachtet wurden

Die Gesamthaumlufigkeit der unerwuumlnschten Ereignisse mit allergischen Reaktionen

betrug nach der zusammengefassten Analyse der ISEL- INTEREST- und

IPASS-Studien 15 (36 Patienten) Vierzehn der 36 Patienten wurden aus der

gemeldeten Haumlufigkeit ausgeschlossen da es in den Meldungen Hinweise auf

eine nicht-allergische Aumltiologie gab oder darauf dass die allergische Reaktion

die Folge einer Therapie mit einem anderen Arzneimittel war

Dies schlieszligt einzelne Berichte von Leberversagen ein das in einigen Faumlllen

toumldlich verlief

Abkuumlrzungsverzeichnis

61

8 Abkuumlrzungsverzeichnis

microl Mikroliter

Abb Abbildung

ABC avidin-biotin-complex

AKT aktivierte Protein Kinase B

ATP Adenosintriphosphat

BCLC Bacelona Liver Cancer Clinic

BrdU Bromodesoxyuridin

bzw beziehungsweise

CCF clear cell foci

CIS China integrated score

cm Zentimeter

d der

DAB 33-Diaminobenzidin

dh das heiszligt

DNA Desoxyribonucleic acid

EGF Epidermal Growth Factor

EGF-R EGF-Rezeptor

Fa Firma

FAH foci of altered hepatocytes

g Gramm

GSF glycogen storing foci

h Stunde

HCA Hepatozellulaumlres Adenom

HCC Hepatozellulaumlres Karzinom

HE Haumlmatoxylin- Eosin- Faumlrbung

HG Hauptgruppe

HPLC high performance liquid chromatographie

IGF-1R Insulin-Like Growth Factor Receptor 1

GLUT Glukosetransporter

JAK Januskinase

kg Kilogramm

Abkuumlrzungsverzeichnis

62

KG Kontrollgruppe

MAPK mitogen activated protein kinase

mg Milligramm

ml Milliliter

mm Millimeter

mTOR mechanistic Target of Rapamycin

MW Mittelwert

NaCl Natriumchlorid

NaHCO3 Natriumhydrogencarbonat

NNM N- Nitrosomorpholin

ns nicht signifikant

PAS Periodic acid-Schiff reaction

PDGF-R-β Platet Derived Growth Factor-Rezeptor-β

PEI Perkutane Ethanol- Instillation

PI3K Phosphoinositide 3- Kinase

PST Performance- Status

RAF-Kinase Ras-activated factor-Kinase

Ras Rat sarcoma

RFA Radiofrequenzablation

RNA Ribunuclied acid

SEM Standard error of the mean

STAT Signal Transducers and Activators of Transcription

TACE transarterielle Chemoembolisation

TGF-α Transforming Growth Factor alpha

TRIS Tris(hydroxymethyl)-aminomethan

ua unter anderem

UAW Unerwuumlnschte Arzneimittelwirkung

VEGF-R Vascular Endothelial Growth factor-Rezeptor

vgl vergleiche

zB zum Beispiel

Danksagung

63

9 Danksagung

Besonderer Dank gilt Herrn Professor Dr med F Dombrowski fuumlr die Uumlberlassung

des Themas und die Moumlglichkeit diese Arbeit an seinem Institut durchzufuumlhren Mit

seiner Unterstuumltzung war es moumlglich ein Gerhard- Domagk- Stipendium der Ernst-

Moritz- Arndt- Universitaumlt zu erhalten An dieser Stelle moumlchte ich mich auch

rechtherzlich bei der Stipendienvergabekommission bedanken Meinen Doktoranden-

Kollegen moumlchte ich fuumlr die Bereitschaft danken jederzeit bei der Versorgung der

Ratten und Mithilfe bei den experimentellen Versuchen zur Verfuumlgung zu stehen Der

Tierpflegerin Frau Zimak sowie den medizinisch-technischen Assistenten des Instituts

danke ich fuumlr die Versorgung der Tiere und die Anfertigung der histologischen und

immunhistochemischen Schnitte Nicht zuletzt danke ich Frau Dr F Steinmuumlller und

Frau Dr S Ribback fuumlr die Betreuung und kritische Auseinandersetzung mit meiner

Doktorarbeit

Page 49: Die Inhibition von TGF-a bei der Hepatokarzinogenese nach ... · RFA und transarterielle (Chemo-)Embolisation= TAE/ TACE) zur Verfügung. Da die Diagnose jedoch häufig erst in einem

Literaturverzeichnis

49

[9] Dombrowski F Mathieu C Evert M Hepatocellular Neoplasms Induced by

Low-NumberPancreatic Islet Transplants in Autoimmune Diabetic BBPfd Rats

Cancer Res 2006 1833-1843

[10] Ribback S Calvisi DF Cigliano A Sailer V Peters M Rausch J

Heidecke CD Birth M Dombrowski F Molecular and metabolic changes in

human liver clear cell foci resemble the alterations occurring in rat

hepatocarcinogenesis J Hepatol 2013 581147-56

[11] Morath C Schwenger J Schmidt J Zeier M Kombinierte Niere- Pankreas-

Transplantation Nephrologe 2007 2356ndash363

[12] Griffith RC Scharp D Hartmann B Ballinger W Lacy P A Morphologic

Study of Intrahepatic Portal-vein Islets Isografts Diabetes 1977 26 201-14

[13] Dombrowski F Lehringer-Polzin M Pfeifer U Hyperproliferative Liver

Acini after Intraportal Islet Transplantation in Streptozotocin-Induced Diabetic

Rats Laboratory Invest 1994 71 688-699

[14] Dombrowski F Bannasch P Pfeifer U Hepatocellular Neoplasms Induced

by Low- Number Pancreatic Islet Transplants in Streptozotocin Diabetic Rats

Am J Pathol 1997 150 1071-1087

[15] Dombrowski F Klingmuumlller D Pfeifer U Insulinomas Derived from

Hyperplastic Intra-Hepatic Islet Transplants Am J Pathol 1998 152 1025-

1038

[16] Dombrowski F Peifer U Hyperprolferative State of Liver Acini and

Pancreatic Islets after Intraportal Transplantation of Small Mass of Islets of

Langerhans in Streptozotocin induced Diabetic Rats Exp Clin Endocrinol 1995

103 112-117

Literaturverzeichnis

50

[17] De Paepe M Keymeulen B Pipeleers D Kloumlppel G Proliferation and

Hypertrophy of Liver Cells Surrounding Islet Grafts in Diabetic Recipient Rats

Hepatology 1995 21 1114-1153

[18] Dombrowski F Filsinger E Bannasch P Pfeifer U Altered Liver Acini

Induced in Diabetic Rats by Portal Vein Islet Isografts Resemble

Preneoplstic Hepatic Foci in Their Enzymic Pattern Am J Pathol 1996 148

1249-56

[19] Dragan Y P Sargent L Xu Y-D Xu Y-H H C Pitot HC The

Initiation-Promotion-Progression Model of Rat Hepatocarcinogenesis Exp Biol

Med (Maywood) 1993 20216-24

[20] Buumlrger C Inhibition der Signaltransduktion des epidermalen

Wachstumsfaktorrezeptors (EGF-Rezeptor) durch Peptid-Aptamere unv Diss

Universitaumlt Frankfurt aM 2002

[21 ] Fausto N Liver regeneration J Hepatol 2000 3219-31

[22] Michalopoulos GK DeFrances MC Liver regeneration Science 1997

27660-66

[23] Morimitsu Y Hsia CC Kojiro M Tabor E Nodules of less-differentiated

tumor within or adjacent to hepatocellular carcinoma relative expression of

transforming growth factor-alpha and its receptor in the different areas of tumor

Hum Pathol 1995 261126-1132

[24] Nalesnik MA Lee RG Carr BI Transforming growth factor alpha (TGFalpha)

in hepatocellular carcinomas and adjacent hepatic parenchyma Hum Pathol

1998 29228-234

[25] Harada K Shiota G Kawasaki H Transforming growth factor-alpha and

epidermal growth factor receptor in chronic liver disease and hepatocellular

carcinoma Liver 1999 19318-325

Literaturverzeichnis

51

[26] Chung YH Kim JA Song BC Lee GC Koh MS Lee YS et al

Expression of transforming growth factor-alpha mRNA in livers of patients with

chronic viral hepatitis and hepatocellular carcinoma Cancer 2000 89977-982

[27] Bekaii-Saab T Williams N Plass C Calero M Eng C A novel mutation

in the tyrosine kinase domain of ErB2 in hepatocellular carcinoma BMC

Cancer 2006 278-282

[28] Lee G Merlino G Fausto N Development of liver tumors in transforming

growth factor alpha transgenic mice Cancer Res 1992 19 5162-1570

[29] Hufnagl K Parzefall W Marian B Kaumlfer M Bukowska K Schulte-

Hermann R Grasl-Kraupp B Role of transforming growth factor alspha and

prostaglandines in preferential growth of preneopastic rat hepatocytes

Carcinogenesis 2001 8 1247-1256

[30] Carpenter G Cohen S Epidermal growth factor Annu Rev Biochem 1979

193-216

[31] Hanahan D Weinberg R The hallmarks of cancer Cell 2000 100 57-

70

[32] Fedi S Tola E Moeumlnne-Loccoz Y Dowling DN Smith LM Ogara F

Evidence for signalling between the phytopathogenic fungus Pythium ultimum

and Pseudomonas fluorescens F113 P ultimum represses the expression of

genes in P fluorescens F113 resulting in altered ecological fitness Appl

Environ Microbiol 1997 63 4261-4266

[33] Slamon D Clark G Wong S Levin W Ullrich A McGuire W Science

1987 235 177-182

[34] Khalil M Grandis J Shin D Expert Review of Anticancer Therapy 2003 3

367-380

Literaturverzeichnis

52

[ 35] Krejsa C Rogge M Sadee W Protein therapeutics new applications for

pharmacogenetics Nature Reviews Drug Discovery 2006 5 507-521

[36] Barker A Gibson K Grundy W Godfrey A Barlow J Healy M

Woodburn J Ashton S Curry B Scarlett L Henthorn L Richards L

Studies leading to the identification of ZD1839 (IRESSA) an orally active

selective epidermal growth factor receptor tyrosine kinase inhibitor targeted to

the treatment of cancer Bioorg Med Chem Lett 2001 14 1911-1914

[37] Shchemelinin I Sefc L Necas E Protein kinase inhibitors Folia Biol

(Praha) 2006 4 137-148

[38] Wakeling A Guy S Woodburn J Ashton S Curry B Barker A Gibson

K ZD1839 (IRESSA) an orally active inhibitor of epidermal growth factor

signalling with potential for cancer therapy Cancer Res 2002 20 5749-5754

[39] Blackhall F Ranson M Thatcher N Where next for gefitinib in patients with

lung cancer Lancet Oncol 2006 6 499-507

[40] Birnbaum A Ready N Gefitinib therapy for non-small cell lung cancer

Curr Treat Options Oncol 2005 675-81

[41] Schiffer E Housset C Cacheux W Wendum D Desbois-Mouthon C

Rey C Clergue F Poupon R Barbu V Rosmorduc O Gefitinib an EGFR

inhibitor prevents hepatocellular carcinoma development in the rat liver with

cirrhosis Hepatology 2005 41307-14

[42] Brehmer D Greff Z Godl K Blencke S Kurtenbach A Weber M

Muumlller S Klebl B Cotten M Keacuteri G Wissing J Daub H Cellular

Targets of Gefitinib Cancer Res 2005 65 379

[43] Klotz L Hacker HJ Klingmuumlller D Bannasch P Pfeifer U Dombrowski

F Hepatocellular alterations after intraportal transplantation of ovarian tissue in

ovariectomized rats Am J Pathol 2000 1561613-26

Literaturverzeichnis

53

[44] Dombrowski F Klotz L Hacker HJ Li Y Klingmuumlller D Brix K

Herzog V Bannasch P Hyperproliferative hepatocellular alterations after

intraportal transplantation of thyroid follicles Am J Pathol 2000 15699-113

[45] Weibel E Staubli W Gnagi H Hess F Correlated morphometric and

biochemical studies on the liver cell I Morphometric model stereologic

methods and normal morphometric data for rat liver J Cell Biol1969 4268ndash

91

[46] Strumberg D Clark J Awada A Moore M Richly H Hindlisz A Hirte

H Eder J Lenz H Schwartz B Safety pharmacokinetics and preliminary

antitumor activity of sorafenib a review of four phase I trials in patients with

advanced refractory solid tumors Oncologist 2007 4 426-437

[47] Mendelsohn J Baselga J The EGF receptor family as targets for cancer

therapy Oncogene 2000 56 6550-6565

[48] Li B Chang C Yuan M McKenna W Shu H Resistance to small

molecule inhibitors of epidermal growth factor receptor in malignant gliomas

Cancer Res 2003 21 7443ndash7450

[49] Kosaka T Yatabe Y Endoh H Yoshida K Hida T Tsuboi M Tada H

Kuwano H Mitsudomi T Analysis of epidermal growth factor receptor gene

mutation in patients with non-small cell lung cancer and acquired resistance to

gefitinib Clin Cancer Res 2006 19 5764ndash5769

[50] Huether A Hopfner M Sutter A Baradari V Schuppan D Scheruumlbl

H Signaling pathways involved in the inhibition of epidermal growth factor

receptor by erlotinib in hepatocellular cancer World J Gastroenterol 2006

32 5160ndash5167

[51] Giglia J Antonia S Berk L Bruno S Dessureault S Finkelstein

S Systemic therapy for advanced hepatocellular carcinoma past present and

future Cancer Control 2010 1 120ndash129

Literaturverzeichnis

54

[52] Bannasch P Pathogenesis of hepatocellular carcinoma sequential cellular

molecular and metabolic changes Prog Liver Dis 1996 14161ndash97

[53] Beisbarth H Fekl W Pathophysiology of post-aggression metabolism

Zentralbl Chir 1989 1141045-58

[54] Packungsbeilage Iressa (Hersteller AstraZeneca UK Limited Macclesfield

Cheshire SK10 2NA Vereinigtes Koumlnigreich)

[55] Ribback S Sailer V Boumlhning E Guumlnther J Merz J Steinmuumlller F

Evert M Calvisi DC Der Tyrosinkinasehemmer Gefitinib reduziert die

Tumorentstehung im chemischen jedoch in hormonell induzierten

Hepatokarzinogenese-Modellen Z Gastroenterol 2013 5130 (abstract)

[56] Dombowski F Sailer V Inhibition des Epidermal Growth Factor

Rezeptors in chemisch induzierten praumlneoplastischen Leberherden und

hepatozellulaumlren Karzinomen der Ratte 2010

[57] OrsquoDwyer P J Giantonio BJ Levy DE Kauh JS Fitzgerald B Benson

AB Gefitinib in advanced unresectable hepatocellular carcinoma Results from

the Eastern Cooperative Oncology Grouprsquos Study E1203 Journal of Clinical

2006 414

Tabellenanhang

55

7 Tabellenanhang

Tab 7-1 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Hauptgruppen 1-5

HG1 HG2 HG3 HG4 HG5

Tier 1 234 212 70 304 315

Tier 2 216 282 317 249 324

Tier 3 142 221 184 332 226

Tier 4 306 245 304 287 323

Tier 5 302 205 288 293 273

Tier 6 167 210 306 278 193

Tier 7 291 185 332 271 198

Tier 8 189 215 245 249 201

Tier 9 314 65 234 260

Tier 10 199 268 232

Tier 11 252 291 270

Tier 12 229 169

Tier 13 246

MW 23088 23075 23456 26700 25591

SEM 0795 1070 3487 1108 1505

Test nsa ns

b nsc ns

d

Test lt0001e lt0001

f 0001g lt0001

h lt0001i

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabellenanhang

56

Tab 7-2 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Kontrollgruppen

1-5

KG1 KG2 KG3 KG4 KG5

Tier 1 51 51 47 47 47

Tier 2 47 48 44 48 43

Tier 3 53 48 42 43 43

Tier 4 48 51 61 74 47

Tier 5 57 87 47 44 41

Tier 6 54 47 50 46 40

Tier 7 51 68 51 45 47

Tier 8 52 92 56 49 46

Tier 9 63 63 51 44 47

Tier 10 77 77 48 43 48

Tier 11 50

MW 5530 6320 4973 4830 4490

SEM 0281 0541 0160 0293 0091

Test nsa ns

b nsc 0019

d

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Tabellenanhang

57

Tab 7-3 Gewichtsentwicklung der Hauptgruppen 1-5

HG1 HG2 HG3 HG4 HG5

Tier 1 0938 1045 0841 0942 1057

Tier 2 1092 0938 0870 0894 0950

Tier 3 1075 1070 1435 1077 0967

Tier 4 1089 1039 0696 0960 1004

Tier 5 0988 0984 0693 0763 0958

Tier 6 1187 0949 1004 1041 1033

Tier 7 1044 0988 1220 0874 1306

Tier 8 1039 0964 0984 0949 1016

Tier 9 1038 1221 0957 1209

Tier 10 1063 1039 0935 0946

Tier 11 1020 1934 1192 1030

Tier 12 1007 1266 0770

Tier 13 1063 0618

Tier 14 0935

MW 1056 1009 1081 0984 0983

SEM 0009 0004 0033 0010 0012

Test nsa ns

b nsc ns

d

lt0001e 0001

f lt0001g lt0001

h lt0001i

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabellenanhang

58

Tab 7-4 Gewichtsentwicklung der Kontrollgruppen 1-5

KG1 KG2 KG3 KG4 KG5

Tier 1 1308 1311 2255 1836 1717

Tier 2 1397 1269 1408 1872 1672

Tier 3 1332 1318 1471 1134 1598

Tier 4 1285 1225 1642 1206 1621

Tier 5 1331 1189 1828 1512 1896

Tier 6 1341 1203 1946 1339 1746

Tier 7 1361 0981 1788 1326 1589

Tier 8 1290 1105 1806 1411 1856

Tier 9 1109 1090 1560 1380 1389

Tier 10 1128 1094 1526 1432 1406

Tier 11 1537

MW 1288 1179 1706 1445 1649

SEM 0010 0011 0023 0024 0017

Test 0029a 0025

b 0043c ns

d

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Tabellenanhang

59

Tab 6-5Nebenwirkungen von Gefitinib [47]

Nebenwirkungen nach Systemorganklassen und Haumlufigkeit Stoffwechsel- und Ernaumlhrungsstoumlrungen Sehr haumlufig Anorexie leicht oder

mittelschwer (CTC-Grad 1 oder 2)

Augenerkrankungen Haumlufig Konjunktivitis Blepharitis und

trockene Augen hauptsaumlchlich

leicht (CTC-Grad 1) Gelegentlich Hornhauterosion reversibel und

manchmal verbunden mit

anormalem Wimpernwachstum Keratitis (012 )

Gefaumlszligerkrankungen Haumlufig Haumlmorrhagie wie Nasenbluten

und Haumlmaturie Erkrankungen der Atemwege des Brustraums und Mediastinums

Haumlufig Interstitielle Lungenerkrankung (13 ) oft schwer (CTC-Grad 3-4) uumlber Todesfaumllle wurde

berichtet Erkrankungen des Gastrointestinaltrakts Sehr haumlufig Durchfall hauptsaumlchlich leicht

oder mittelschwer (CTC-Grad 1

oder 2)

Erbrechen hauptsaumlchlich leicht

oder mittelschwer (CTC-Grad 1

oder 2)

Uumlbelkeit hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Stomatitis hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Haumlufig Dehydratation als Folge von

Durchfall Uumlbelkeit Erbrechen

oder Appetitlosigkeit

Mundtrockenheit hauptsaumlchlich

leicht (CTC-Grad 1)

Gelegentlich Pankreatitis gastrointestinale Perforation

Leber- und Gallenerkrankungen Sehr haumlufig Erhoumlhungen der

Alaninaminotransferase

hauptsaumlchlich leicht bis

mittelschwer Haumlufig Erhoumlhungen der

Aspartataminotransferase

hauptsaumlchlich leicht bis

mittelschwer Erhoumlhungen des

Gesamtbilirubins hauptsaumlchlich

leicht bis mittelschwer

Gelegentlich Hepatitis

Tabellenanhang

60

Erkrankungen der Haut und des Unterhautzellgewebes

Sehr haumlufig Hautreaktionen hauptsaumlchlich

leicht bis mittelschwer (CTC-Grad 1 oder 2) pustuloumlser Ausschlag manchmal juckend mit trockener Haut einschlieszliglich Hautfissuren erythematoumls

Haumlufig Nagelstoumlrungen Alopezie

Gelegentlich Allergische Reaktionen unter

anderem Angiooumldem und

Urtikaria Selten Bulloumlse Reaktionen

einschlieszliglich toxisch epidermaler Nekrolyse Stevens-Johnson-Syndrom und Erythema multiforme Kutane Vaskulitis

Erkrankungen der Nieren und Harnwege Haumlufig Asymptomatische Erhoumlhung der Kreatininwerte im Blut Proteinurie Zystitis

Selten Haumlmorrhagische Zystitis Allgemeine Erkrankungen und Beschwerden am Verabreichungsort

Sehr haumlufig Asthenie hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Haumlufig Pyrexie Die Haumlufigkeit von UAWs die mit abnormalen Aumlnderungen eines Laborwerts

zusammenhaumlngen wurde auf Basis der Patienten ermittelt bei denen sich der

entsprechende Laborwert mindestens um 2 oder mehr CTC-Grade (bezogen auf den

basalen Laborwert) geaumlndert hat

Dieses Ereignis kann zusammen mit anderen Formen von

Dehydratisierungserscheinungen auftreten (hauptsaumlchlich Hautreaktionen) die bei

IRESSA beobachtet wurden

Die Gesamthaumlufigkeit der unerwuumlnschten Ereignisse mit allergischen Reaktionen

betrug nach der zusammengefassten Analyse der ISEL- INTEREST- und

IPASS-Studien 15 (36 Patienten) Vierzehn der 36 Patienten wurden aus der

gemeldeten Haumlufigkeit ausgeschlossen da es in den Meldungen Hinweise auf

eine nicht-allergische Aumltiologie gab oder darauf dass die allergische Reaktion

die Folge einer Therapie mit einem anderen Arzneimittel war

Dies schlieszligt einzelne Berichte von Leberversagen ein das in einigen Faumlllen

toumldlich verlief

Abkuumlrzungsverzeichnis

61

8 Abkuumlrzungsverzeichnis

microl Mikroliter

Abb Abbildung

ABC avidin-biotin-complex

AKT aktivierte Protein Kinase B

ATP Adenosintriphosphat

BCLC Bacelona Liver Cancer Clinic

BrdU Bromodesoxyuridin

bzw beziehungsweise

CCF clear cell foci

CIS China integrated score

cm Zentimeter

d der

DAB 33-Diaminobenzidin

dh das heiszligt

DNA Desoxyribonucleic acid

EGF Epidermal Growth Factor

EGF-R EGF-Rezeptor

Fa Firma

FAH foci of altered hepatocytes

g Gramm

GSF glycogen storing foci

h Stunde

HCA Hepatozellulaumlres Adenom

HCC Hepatozellulaumlres Karzinom

HE Haumlmatoxylin- Eosin- Faumlrbung

HG Hauptgruppe

HPLC high performance liquid chromatographie

IGF-1R Insulin-Like Growth Factor Receptor 1

GLUT Glukosetransporter

JAK Januskinase

kg Kilogramm

Abkuumlrzungsverzeichnis

62

KG Kontrollgruppe

MAPK mitogen activated protein kinase

mg Milligramm

ml Milliliter

mm Millimeter

mTOR mechanistic Target of Rapamycin

MW Mittelwert

NaCl Natriumchlorid

NaHCO3 Natriumhydrogencarbonat

NNM N- Nitrosomorpholin

ns nicht signifikant

PAS Periodic acid-Schiff reaction

PDGF-R-β Platet Derived Growth Factor-Rezeptor-β

PEI Perkutane Ethanol- Instillation

PI3K Phosphoinositide 3- Kinase

PST Performance- Status

RAF-Kinase Ras-activated factor-Kinase

Ras Rat sarcoma

RFA Radiofrequenzablation

RNA Ribunuclied acid

SEM Standard error of the mean

STAT Signal Transducers and Activators of Transcription

TACE transarterielle Chemoembolisation

TGF-α Transforming Growth Factor alpha

TRIS Tris(hydroxymethyl)-aminomethan

ua unter anderem

UAW Unerwuumlnschte Arzneimittelwirkung

VEGF-R Vascular Endothelial Growth factor-Rezeptor

vgl vergleiche

zB zum Beispiel

Danksagung

63

9 Danksagung

Besonderer Dank gilt Herrn Professor Dr med F Dombrowski fuumlr die Uumlberlassung

des Themas und die Moumlglichkeit diese Arbeit an seinem Institut durchzufuumlhren Mit

seiner Unterstuumltzung war es moumlglich ein Gerhard- Domagk- Stipendium der Ernst-

Moritz- Arndt- Universitaumlt zu erhalten An dieser Stelle moumlchte ich mich auch

rechtherzlich bei der Stipendienvergabekommission bedanken Meinen Doktoranden-

Kollegen moumlchte ich fuumlr die Bereitschaft danken jederzeit bei der Versorgung der

Ratten und Mithilfe bei den experimentellen Versuchen zur Verfuumlgung zu stehen Der

Tierpflegerin Frau Zimak sowie den medizinisch-technischen Assistenten des Instituts

danke ich fuumlr die Versorgung der Tiere und die Anfertigung der histologischen und

immunhistochemischen Schnitte Nicht zuletzt danke ich Frau Dr F Steinmuumlller und

Frau Dr S Ribback fuumlr die Betreuung und kritische Auseinandersetzung mit meiner

Doktorarbeit

Page 50: Die Inhibition von TGF-a bei der Hepatokarzinogenese nach ... · RFA und transarterielle (Chemo-)Embolisation= TAE/ TACE) zur Verfügung. Da die Diagnose jedoch häufig erst in einem

Literaturverzeichnis

50

[17] De Paepe M Keymeulen B Pipeleers D Kloumlppel G Proliferation and

Hypertrophy of Liver Cells Surrounding Islet Grafts in Diabetic Recipient Rats

Hepatology 1995 21 1114-1153

[18] Dombrowski F Filsinger E Bannasch P Pfeifer U Altered Liver Acini

Induced in Diabetic Rats by Portal Vein Islet Isografts Resemble

Preneoplstic Hepatic Foci in Their Enzymic Pattern Am J Pathol 1996 148

1249-56

[19] Dragan Y P Sargent L Xu Y-D Xu Y-H H C Pitot HC The

Initiation-Promotion-Progression Model of Rat Hepatocarcinogenesis Exp Biol

Med (Maywood) 1993 20216-24

[20] Buumlrger C Inhibition der Signaltransduktion des epidermalen

Wachstumsfaktorrezeptors (EGF-Rezeptor) durch Peptid-Aptamere unv Diss

Universitaumlt Frankfurt aM 2002

[21 ] Fausto N Liver regeneration J Hepatol 2000 3219-31

[22] Michalopoulos GK DeFrances MC Liver regeneration Science 1997

27660-66

[23] Morimitsu Y Hsia CC Kojiro M Tabor E Nodules of less-differentiated

tumor within or adjacent to hepatocellular carcinoma relative expression of

transforming growth factor-alpha and its receptor in the different areas of tumor

Hum Pathol 1995 261126-1132

[24] Nalesnik MA Lee RG Carr BI Transforming growth factor alpha (TGFalpha)

in hepatocellular carcinomas and adjacent hepatic parenchyma Hum Pathol

1998 29228-234

[25] Harada K Shiota G Kawasaki H Transforming growth factor-alpha and

epidermal growth factor receptor in chronic liver disease and hepatocellular

carcinoma Liver 1999 19318-325

Literaturverzeichnis

51

[26] Chung YH Kim JA Song BC Lee GC Koh MS Lee YS et al

Expression of transforming growth factor-alpha mRNA in livers of patients with

chronic viral hepatitis and hepatocellular carcinoma Cancer 2000 89977-982

[27] Bekaii-Saab T Williams N Plass C Calero M Eng C A novel mutation

in the tyrosine kinase domain of ErB2 in hepatocellular carcinoma BMC

Cancer 2006 278-282

[28] Lee G Merlino G Fausto N Development of liver tumors in transforming

growth factor alpha transgenic mice Cancer Res 1992 19 5162-1570

[29] Hufnagl K Parzefall W Marian B Kaumlfer M Bukowska K Schulte-

Hermann R Grasl-Kraupp B Role of transforming growth factor alspha and

prostaglandines in preferential growth of preneopastic rat hepatocytes

Carcinogenesis 2001 8 1247-1256

[30] Carpenter G Cohen S Epidermal growth factor Annu Rev Biochem 1979

193-216

[31] Hanahan D Weinberg R The hallmarks of cancer Cell 2000 100 57-

70

[32] Fedi S Tola E Moeumlnne-Loccoz Y Dowling DN Smith LM Ogara F

Evidence for signalling between the phytopathogenic fungus Pythium ultimum

and Pseudomonas fluorescens F113 P ultimum represses the expression of

genes in P fluorescens F113 resulting in altered ecological fitness Appl

Environ Microbiol 1997 63 4261-4266

[33] Slamon D Clark G Wong S Levin W Ullrich A McGuire W Science

1987 235 177-182

[34] Khalil M Grandis J Shin D Expert Review of Anticancer Therapy 2003 3

367-380

Literaturverzeichnis

52

[ 35] Krejsa C Rogge M Sadee W Protein therapeutics new applications for

pharmacogenetics Nature Reviews Drug Discovery 2006 5 507-521

[36] Barker A Gibson K Grundy W Godfrey A Barlow J Healy M

Woodburn J Ashton S Curry B Scarlett L Henthorn L Richards L

Studies leading to the identification of ZD1839 (IRESSA) an orally active

selective epidermal growth factor receptor tyrosine kinase inhibitor targeted to

the treatment of cancer Bioorg Med Chem Lett 2001 14 1911-1914

[37] Shchemelinin I Sefc L Necas E Protein kinase inhibitors Folia Biol

(Praha) 2006 4 137-148

[38] Wakeling A Guy S Woodburn J Ashton S Curry B Barker A Gibson

K ZD1839 (IRESSA) an orally active inhibitor of epidermal growth factor

signalling with potential for cancer therapy Cancer Res 2002 20 5749-5754

[39] Blackhall F Ranson M Thatcher N Where next for gefitinib in patients with

lung cancer Lancet Oncol 2006 6 499-507

[40] Birnbaum A Ready N Gefitinib therapy for non-small cell lung cancer

Curr Treat Options Oncol 2005 675-81

[41] Schiffer E Housset C Cacheux W Wendum D Desbois-Mouthon C

Rey C Clergue F Poupon R Barbu V Rosmorduc O Gefitinib an EGFR

inhibitor prevents hepatocellular carcinoma development in the rat liver with

cirrhosis Hepatology 2005 41307-14

[42] Brehmer D Greff Z Godl K Blencke S Kurtenbach A Weber M

Muumlller S Klebl B Cotten M Keacuteri G Wissing J Daub H Cellular

Targets of Gefitinib Cancer Res 2005 65 379

[43] Klotz L Hacker HJ Klingmuumlller D Bannasch P Pfeifer U Dombrowski

F Hepatocellular alterations after intraportal transplantation of ovarian tissue in

ovariectomized rats Am J Pathol 2000 1561613-26

Literaturverzeichnis

53

[44] Dombrowski F Klotz L Hacker HJ Li Y Klingmuumlller D Brix K

Herzog V Bannasch P Hyperproliferative hepatocellular alterations after

intraportal transplantation of thyroid follicles Am J Pathol 2000 15699-113

[45] Weibel E Staubli W Gnagi H Hess F Correlated morphometric and

biochemical studies on the liver cell I Morphometric model stereologic

methods and normal morphometric data for rat liver J Cell Biol1969 4268ndash

91

[46] Strumberg D Clark J Awada A Moore M Richly H Hindlisz A Hirte

H Eder J Lenz H Schwartz B Safety pharmacokinetics and preliminary

antitumor activity of sorafenib a review of four phase I trials in patients with

advanced refractory solid tumors Oncologist 2007 4 426-437

[47] Mendelsohn J Baselga J The EGF receptor family as targets for cancer

therapy Oncogene 2000 56 6550-6565

[48] Li B Chang C Yuan M McKenna W Shu H Resistance to small

molecule inhibitors of epidermal growth factor receptor in malignant gliomas

Cancer Res 2003 21 7443ndash7450

[49] Kosaka T Yatabe Y Endoh H Yoshida K Hida T Tsuboi M Tada H

Kuwano H Mitsudomi T Analysis of epidermal growth factor receptor gene

mutation in patients with non-small cell lung cancer and acquired resistance to

gefitinib Clin Cancer Res 2006 19 5764ndash5769

[50] Huether A Hopfner M Sutter A Baradari V Schuppan D Scheruumlbl

H Signaling pathways involved in the inhibition of epidermal growth factor

receptor by erlotinib in hepatocellular cancer World J Gastroenterol 2006

32 5160ndash5167

[51] Giglia J Antonia S Berk L Bruno S Dessureault S Finkelstein

S Systemic therapy for advanced hepatocellular carcinoma past present and

future Cancer Control 2010 1 120ndash129

Literaturverzeichnis

54

[52] Bannasch P Pathogenesis of hepatocellular carcinoma sequential cellular

molecular and metabolic changes Prog Liver Dis 1996 14161ndash97

[53] Beisbarth H Fekl W Pathophysiology of post-aggression metabolism

Zentralbl Chir 1989 1141045-58

[54] Packungsbeilage Iressa (Hersteller AstraZeneca UK Limited Macclesfield

Cheshire SK10 2NA Vereinigtes Koumlnigreich)

[55] Ribback S Sailer V Boumlhning E Guumlnther J Merz J Steinmuumlller F

Evert M Calvisi DC Der Tyrosinkinasehemmer Gefitinib reduziert die

Tumorentstehung im chemischen jedoch in hormonell induzierten

Hepatokarzinogenese-Modellen Z Gastroenterol 2013 5130 (abstract)

[56] Dombowski F Sailer V Inhibition des Epidermal Growth Factor

Rezeptors in chemisch induzierten praumlneoplastischen Leberherden und

hepatozellulaumlren Karzinomen der Ratte 2010

[57] OrsquoDwyer P J Giantonio BJ Levy DE Kauh JS Fitzgerald B Benson

AB Gefitinib in advanced unresectable hepatocellular carcinoma Results from

the Eastern Cooperative Oncology Grouprsquos Study E1203 Journal of Clinical

2006 414

Tabellenanhang

55

7 Tabellenanhang

Tab 7-1 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Hauptgruppen 1-5

HG1 HG2 HG3 HG4 HG5

Tier 1 234 212 70 304 315

Tier 2 216 282 317 249 324

Tier 3 142 221 184 332 226

Tier 4 306 245 304 287 323

Tier 5 302 205 288 293 273

Tier 6 167 210 306 278 193

Tier 7 291 185 332 271 198

Tier 8 189 215 245 249 201

Tier 9 314 65 234 260

Tier 10 199 268 232

Tier 11 252 291 270

Tier 12 229 169

Tier 13 246

MW 23088 23075 23456 26700 25591

SEM 0795 1070 3487 1108 1505

Test nsa ns

b nsc ns

d

Test lt0001e lt0001

f 0001g lt0001

h lt0001i

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabellenanhang

56

Tab 7-2 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Kontrollgruppen

1-5

KG1 KG2 KG3 KG4 KG5

Tier 1 51 51 47 47 47

Tier 2 47 48 44 48 43

Tier 3 53 48 42 43 43

Tier 4 48 51 61 74 47

Tier 5 57 87 47 44 41

Tier 6 54 47 50 46 40

Tier 7 51 68 51 45 47

Tier 8 52 92 56 49 46

Tier 9 63 63 51 44 47

Tier 10 77 77 48 43 48

Tier 11 50

MW 5530 6320 4973 4830 4490

SEM 0281 0541 0160 0293 0091

Test nsa ns

b nsc 0019

d

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Tabellenanhang

57

Tab 7-3 Gewichtsentwicklung der Hauptgruppen 1-5

HG1 HG2 HG3 HG4 HG5

Tier 1 0938 1045 0841 0942 1057

Tier 2 1092 0938 0870 0894 0950

Tier 3 1075 1070 1435 1077 0967

Tier 4 1089 1039 0696 0960 1004

Tier 5 0988 0984 0693 0763 0958

Tier 6 1187 0949 1004 1041 1033

Tier 7 1044 0988 1220 0874 1306

Tier 8 1039 0964 0984 0949 1016

Tier 9 1038 1221 0957 1209

Tier 10 1063 1039 0935 0946

Tier 11 1020 1934 1192 1030

Tier 12 1007 1266 0770

Tier 13 1063 0618

Tier 14 0935

MW 1056 1009 1081 0984 0983

SEM 0009 0004 0033 0010 0012

Test nsa ns

b nsc ns

d

lt0001e 0001

f lt0001g lt0001

h lt0001i

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabellenanhang

58

Tab 7-4 Gewichtsentwicklung der Kontrollgruppen 1-5

KG1 KG2 KG3 KG4 KG5

Tier 1 1308 1311 2255 1836 1717

Tier 2 1397 1269 1408 1872 1672

Tier 3 1332 1318 1471 1134 1598

Tier 4 1285 1225 1642 1206 1621

Tier 5 1331 1189 1828 1512 1896

Tier 6 1341 1203 1946 1339 1746

Tier 7 1361 0981 1788 1326 1589

Tier 8 1290 1105 1806 1411 1856

Tier 9 1109 1090 1560 1380 1389

Tier 10 1128 1094 1526 1432 1406

Tier 11 1537

MW 1288 1179 1706 1445 1649

SEM 0010 0011 0023 0024 0017

Test 0029a 0025

b 0043c ns

d

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Tabellenanhang

59

Tab 6-5Nebenwirkungen von Gefitinib [47]

Nebenwirkungen nach Systemorganklassen und Haumlufigkeit Stoffwechsel- und Ernaumlhrungsstoumlrungen Sehr haumlufig Anorexie leicht oder

mittelschwer (CTC-Grad 1 oder 2)

Augenerkrankungen Haumlufig Konjunktivitis Blepharitis und

trockene Augen hauptsaumlchlich

leicht (CTC-Grad 1) Gelegentlich Hornhauterosion reversibel und

manchmal verbunden mit

anormalem Wimpernwachstum Keratitis (012 )

Gefaumlszligerkrankungen Haumlufig Haumlmorrhagie wie Nasenbluten

und Haumlmaturie Erkrankungen der Atemwege des Brustraums und Mediastinums

Haumlufig Interstitielle Lungenerkrankung (13 ) oft schwer (CTC-Grad 3-4) uumlber Todesfaumllle wurde

berichtet Erkrankungen des Gastrointestinaltrakts Sehr haumlufig Durchfall hauptsaumlchlich leicht

oder mittelschwer (CTC-Grad 1

oder 2)

Erbrechen hauptsaumlchlich leicht

oder mittelschwer (CTC-Grad 1

oder 2)

Uumlbelkeit hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Stomatitis hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Haumlufig Dehydratation als Folge von

Durchfall Uumlbelkeit Erbrechen

oder Appetitlosigkeit

Mundtrockenheit hauptsaumlchlich

leicht (CTC-Grad 1)

Gelegentlich Pankreatitis gastrointestinale Perforation

Leber- und Gallenerkrankungen Sehr haumlufig Erhoumlhungen der

Alaninaminotransferase

hauptsaumlchlich leicht bis

mittelschwer Haumlufig Erhoumlhungen der

Aspartataminotransferase

hauptsaumlchlich leicht bis

mittelschwer Erhoumlhungen des

Gesamtbilirubins hauptsaumlchlich

leicht bis mittelschwer

Gelegentlich Hepatitis

Tabellenanhang

60

Erkrankungen der Haut und des Unterhautzellgewebes

Sehr haumlufig Hautreaktionen hauptsaumlchlich

leicht bis mittelschwer (CTC-Grad 1 oder 2) pustuloumlser Ausschlag manchmal juckend mit trockener Haut einschlieszliglich Hautfissuren erythematoumls

Haumlufig Nagelstoumlrungen Alopezie

Gelegentlich Allergische Reaktionen unter

anderem Angiooumldem und

Urtikaria Selten Bulloumlse Reaktionen

einschlieszliglich toxisch epidermaler Nekrolyse Stevens-Johnson-Syndrom und Erythema multiforme Kutane Vaskulitis

Erkrankungen der Nieren und Harnwege Haumlufig Asymptomatische Erhoumlhung der Kreatininwerte im Blut Proteinurie Zystitis

Selten Haumlmorrhagische Zystitis Allgemeine Erkrankungen und Beschwerden am Verabreichungsort

Sehr haumlufig Asthenie hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Haumlufig Pyrexie Die Haumlufigkeit von UAWs die mit abnormalen Aumlnderungen eines Laborwerts

zusammenhaumlngen wurde auf Basis der Patienten ermittelt bei denen sich der

entsprechende Laborwert mindestens um 2 oder mehr CTC-Grade (bezogen auf den

basalen Laborwert) geaumlndert hat

Dieses Ereignis kann zusammen mit anderen Formen von

Dehydratisierungserscheinungen auftreten (hauptsaumlchlich Hautreaktionen) die bei

IRESSA beobachtet wurden

Die Gesamthaumlufigkeit der unerwuumlnschten Ereignisse mit allergischen Reaktionen

betrug nach der zusammengefassten Analyse der ISEL- INTEREST- und

IPASS-Studien 15 (36 Patienten) Vierzehn der 36 Patienten wurden aus der

gemeldeten Haumlufigkeit ausgeschlossen da es in den Meldungen Hinweise auf

eine nicht-allergische Aumltiologie gab oder darauf dass die allergische Reaktion

die Folge einer Therapie mit einem anderen Arzneimittel war

Dies schlieszligt einzelne Berichte von Leberversagen ein das in einigen Faumlllen

toumldlich verlief

Abkuumlrzungsverzeichnis

61

8 Abkuumlrzungsverzeichnis

microl Mikroliter

Abb Abbildung

ABC avidin-biotin-complex

AKT aktivierte Protein Kinase B

ATP Adenosintriphosphat

BCLC Bacelona Liver Cancer Clinic

BrdU Bromodesoxyuridin

bzw beziehungsweise

CCF clear cell foci

CIS China integrated score

cm Zentimeter

d der

DAB 33-Diaminobenzidin

dh das heiszligt

DNA Desoxyribonucleic acid

EGF Epidermal Growth Factor

EGF-R EGF-Rezeptor

Fa Firma

FAH foci of altered hepatocytes

g Gramm

GSF glycogen storing foci

h Stunde

HCA Hepatozellulaumlres Adenom

HCC Hepatozellulaumlres Karzinom

HE Haumlmatoxylin- Eosin- Faumlrbung

HG Hauptgruppe

HPLC high performance liquid chromatographie

IGF-1R Insulin-Like Growth Factor Receptor 1

GLUT Glukosetransporter

JAK Januskinase

kg Kilogramm

Abkuumlrzungsverzeichnis

62

KG Kontrollgruppe

MAPK mitogen activated protein kinase

mg Milligramm

ml Milliliter

mm Millimeter

mTOR mechanistic Target of Rapamycin

MW Mittelwert

NaCl Natriumchlorid

NaHCO3 Natriumhydrogencarbonat

NNM N- Nitrosomorpholin

ns nicht signifikant

PAS Periodic acid-Schiff reaction

PDGF-R-β Platet Derived Growth Factor-Rezeptor-β

PEI Perkutane Ethanol- Instillation

PI3K Phosphoinositide 3- Kinase

PST Performance- Status

RAF-Kinase Ras-activated factor-Kinase

Ras Rat sarcoma

RFA Radiofrequenzablation

RNA Ribunuclied acid

SEM Standard error of the mean

STAT Signal Transducers and Activators of Transcription

TACE transarterielle Chemoembolisation

TGF-α Transforming Growth Factor alpha

TRIS Tris(hydroxymethyl)-aminomethan

ua unter anderem

UAW Unerwuumlnschte Arzneimittelwirkung

VEGF-R Vascular Endothelial Growth factor-Rezeptor

vgl vergleiche

zB zum Beispiel

Danksagung

63

9 Danksagung

Besonderer Dank gilt Herrn Professor Dr med F Dombrowski fuumlr die Uumlberlassung

des Themas und die Moumlglichkeit diese Arbeit an seinem Institut durchzufuumlhren Mit

seiner Unterstuumltzung war es moumlglich ein Gerhard- Domagk- Stipendium der Ernst-

Moritz- Arndt- Universitaumlt zu erhalten An dieser Stelle moumlchte ich mich auch

rechtherzlich bei der Stipendienvergabekommission bedanken Meinen Doktoranden-

Kollegen moumlchte ich fuumlr die Bereitschaft danken jederzeit bei der Versorgung der

Ratten und Mithilfe bei den experimentellen Versuchen zur Verfuumlgung zu stehen Der

Tierpflegerin Frau Zimak sowie den medizinisch-technischen Assistenten des Instituts

danke ich fuumlr die Versorgung der Tiere und die Anfertigung der histologischen und

immunhistochemischen Schnitte Nicht zuletzt danke ich Frau Dr F Steinmuumlller und

Frau Dr S Ribback fuumlr die Betreuung und kritische Auseinandersetzung mit meiner

Doktorarbeit

Page 51: Die Inhibition von TGF-a bei der Hepatokarzinogenese nach ... · RFA und transarterielle (Chemo-)Embolisation= TAE/ TACE) zur Verfügung. Da die Diagnose jedoch häufig erst in einem

Literaturverzeichnis

51

[26] Chung YH Kim JA Song BC Lee GC Koh MS Lee YS et al

Expression of transforming growth factor-alpha mRNA in livers of patients with

chronic viral hepatitis and hepatocellular carcinoma Cancer 2000 89977-982

[27] Bekaii-Saab T Williams N Plass C Calero M Eng C A novel mutation

in the tyrosine kinase domain of ErB2 in hepatocellular carcinoma BMC

Cancer 2006 278-282

[28] Lee G Merlino G Fausto N Development of liver tumors in transforming

growth factor alpha transgenic mice Cancer Res 1992 19 5162-1570

[29] Hufnagl K Parzefall W Marian B Kaumlfer M Bukowska K Schulte-

Hermann R Grasl-Kraupp B Role of transforming growth factor alspha and

prostaglandines in preferential growth of preneopastic rat hepatocytes

Carcinogenesis 2001 8 1247-1256

[30] Carpenter G Cohen S Epidermal growth factor Annu Rev Biochem 1979

193-216

[31] Hanahan D Weinberg R The hallmarks of cancer Cell 2000 100 57-

70

[32] Fedi S Tola E Moeumlnne-Loccoz Y Dowling DN Smith LM Ogara F

Evidence for signalling between the phytopathogenic fungus Pythium ultimum

and Pseudomonas fluorescens F113 P ultimum represses the expression of

genes in P fluorescens F113 resulting in altered ecological fitness Appl

Environ Microbiol 1997 63 4261-4266

[33] Slamon D Clark G Wong S Levin W Ullrich A McGuire W Science

1987 235 177-182

[34] Khalil M Grandis J Shin D Expert Review of Anticancer Therapy 2003 3

367-380

Literaturverzeichnis

52

[ 35] Krejsa C Rogge M Sadee W Protein therapeutics new applications for

pharmacogenetics Nature Reviews Drug Discovery 2006 5 507-521

[36] Barker A Gibson K Grundy W Godfrey A Barlow J Healy M

Woodburn J Ashton S Curry B Scarlett L Henthorn L Richards L

Studies leading to the identification of ZD1839 (IRESSA) an orally active

selective epidermal growth factor receptor tyrosine kinase inhibitor targeted to

the treatment of cancer Bioorg Med Chem Lett 2001 14 1911-1914

[37] Shchemelinin I Sefc L Necas E Protein kinase inhibitors Folia Biol

(Praha) 2006 4 137-148

[38] Wakeling A Guy S Woodburn J Ashton S Curry B Barker A Gibson

K ZD1839 (IRESSA) an orally active inhibitor of epidermal growth factor

signalling with potential for cancer therapy Cancer Res 2002 20 5749-5754

[39] Blackhall F Ranson M Thatcher N Where next for gefitinib in patients with

lung cancer Lancet Oncol 2006 6 499-507

[40] Birnbaum A Ready N Gefitinib therapy for non-small cell lung cancer

Curr Treat Options Oncol 2005 675-81

[41] Schiffer E Housset C Cacheux W Wendum D Desbois-Mouthon C

Rey C Clergue F Poupon R Barbu V Rosmorduc O Gefitinib an EGFR

inhibitor prevents hepatocellular carcinoma development in the rat liver with

cirrhosis Hepatology 2005 41307-14

[42] Brehmer D Greff Z Godl K Blencke S Kurtenbach A Weber M

Muumlller S Klebl B Cotten M Keacuteri G Wissing J Daub H Cellular

Targets of Gefitinib Cancer Res 2005 65 379

[43] Klotz L Hacker HJ Klingmuumlller D Bannasch P Pfeifer U Dombrowski

F Hepatocellular alterations after intraportal transplantation of ovarian tissue in

ovariectomized rats Am J Pathol 2000 1561613-26

Literaturverzeichnis

53

[44] Dombrowski F Klotz L Hacker HJ Li Y Klingmuumlller D Brix K

Herzog V Bannasch P Hyperproliferative hepatocellular alterations after

intraportal transplantation of thyroid follicles Am J Pathol 2000 15699-113

[45] Weibel E Staubli W Gnagi H Hess F Correlated morphometric and

biochemical studies on the liver cell I Morphometric model stereologic

methods and normal morphometric data for rat liver J Cell Biol1969 4268ndash

91

[46] Strumberg D Clark J Awada A Moore M Richly H Hindlisz A Hirte

H Eder J Lenz H Schwartz B Safety pharmacokinetics and preliminary

antitumor activity of sorafenib a review of four phase I trials in patients with

advanced refractory solid tumors Oncologist 2007 4 426-437

[47] Mendelsohn J Baselga J The EGF receptor family as targets for cancer

therapy Oncogene 2000 56 6550-6565

[48] Li B Chang C Yuan M McKenna W Shu H Resistance to small

molecule inhibitors of epidermal growth factor receptor in malignant gliomas

Cancer Res 2003 21 7443ndash7450

[49] Kosaka T Yatabe Y Endoh H Yoshida K Hida T Tsuboi M Tada H

Kuwano H Mitsudomi T Analysis of epidermal growth factor receptor gene

mutation in patients with non-small cell lung cancer and acquired resistance to

gefitinib Clin Cancer Res 2006 19 5764ndash5769

[50] Huether A Hopfner M Sutter A Baradari V Schuppan D Scheruumlbl

H Signaling pathways involved in the inhibition of epidermal growth factor

receptor by erlotinib in hepatocellular cancer World J Gastroenterol 2006

32 5160ndash5167

[51] Giglia J Antonia S Berk L Bruno S Dessureault S Finkelstein

S Systemic therapy for advanced hepatocellular carcinoma past present and

future Cancer Control 2010 1 120ndash129

Literaturverzeichnis

54

[52] Bannasch P Pathogenesis of hepatocellular carcinoma sequential cellular

molecular and metabolic changes Prog Liver Dis 1996 14161ndash97

[53] Beisbarth H Fekl W Pathophysiology of post-aggression metabolism

Zentralbl Chir 1989 1141045-58

[54] Packungsbeilage Iressa (Hersteller AstraZeneca UK Limited Macclesfield

Cheshire SK10 2NA Vereinigtes Koumlnigreich)

[55] Ribback S Sailer V Boumlhning E Guumlnther J Merz J Steinmuumlller F

Evert M Calvisi DC Der Tyrosinkinasehemmer Gefitinib reduziert die

Tumorentstehung im chemischen jedoch in hormonell induzierten

Hepatokarzinogenese-Modellen Z Gastroenterol 2013 5130 (abstract)

[56] Dombowski F Sailer V Inhibition des Epidermal Growth Factor

Rezeptors in chemisch induzierten praumlneoplastischen Leberherden und

hepatozellulaumlren Karzinomen der Ratte 2010

[57] OrsquoDwyer P J Giantonio BJ Levy DE Kauh JS Fitzgerald B Benson

AB Gefitinib in advanced unresectable hepatocellular carcinoma Results from

the Eastern Cooperative Oncology Grouprsquos Study E1203 Journal of Clinical

2006 414

Tabellenanhang

55

7 Tabellenanhang

Tab 7-1 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Hauptgruppen 1-5

HG1 HG2 HG3 HG4 HG5

Tier 1 234 212 70 304 315

Tier 2 216 282 317 249 324

Tier 3 142 221 184 332 226

Tier 4 306 245 304 287 323

Tier 5 302 205 288 293 273

Tier 6 167 210 306 278 193

Tier 7 291 185 332 271 198

Tier 8 189 215 245 249 201

Tier 9 314 65 234 260

Tier 10 199 268 232

Tier 11 252 291 270

Tier 12 229 169

Tier 13 246

MW 23088 23075 23456 26700 25591

SEM 0795 1070 3487 1108 1505

Test nsa ns

b nsc ns

d

Test lt0001e lt0001

f 0001g lt0001

h lt0001i

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabellenanhang

56

Tab 7-2 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Kontrollgruppen

1-5

KG1 KG2 KG3 KG4 KG5

Tier 1 51 51 47 47 47

Tier 2 47 48 44 48 43

Tier 3 53 48 42 43 43

Tier 4 48 51 61 74 47

Tier 5 57 87 47 44 41

Tier 6 54 47 50 46 40

Tier 7 51 68 51 45 47

Tier 8 52 92 56 49 46

Tier 9 63 63 51 44 47

Tier 10 77 77 48 43 48

Tier 11 50

MW 5530 6320 4973 4830 4490

SEM 0281 0541 0160 0293 0091

Test nsa ns

b nsc 0019

d

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Tabellenanhang

57

Tab 7-3 Gewichtsentwicklung der Hauptgruppen 1-5

HG1 HG2 HG3 HG4 HG5

Tier 1 0938 1045 0841 0942 1057

Tier 2 1092 0938 0870 0894 0950

Tier 3 1075 1070 1435 1077 0967

Tier 4 1089 1039 0696 0960 1004

Tier 5 0988 0984 0693 0763 0958

Tier 6 1187 0949 1004 1041 1033

Tier 7 1044 0988 1220 0874 1306

Tier 8 1039 0964 0984 0949 1016

Tier 9 1038 1221 0957 1209

Tier 10 1063 1039 0935 0946

Tier 11 1020 1934 1192 1030

Tier 12 1007 1266 0770

Tier 13 1063 0618

Tier 14 0935

MW 1056 1009 1081 0984 0983

SEM 0009 0004 0033 0010 0012

Test nsa ns

b nsc ns

d

lt0001e 0001

f lt0001g lt0001

h lt0001i

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabellenanhang

58

Tab 7-4 Gewichtsentwicklung der Kontrollgruppen 1-5

KG1 KG2 KG3 KG4 KG5

Tier 1 1308 1311 2255 1836 1717

Tier 2 1397 1269 1408 1872 1672

Tier 3 1332 1318 1471 1134 1598

Tier 4 1285 1225 1642 1206 1621

Tier 5 1331 1189 1828 1512 1896

Tier 6 1341 1203 1946 1339 1746

Tier 7 1361 0981 1788 1326 1589

Tier 8 1290 1105 1806 1411 1856

Tier 9 1109 1090 1560 1380 1389

Tier 10 1128 1094 1526 1432 1406

Tier 11 1537

MW 1288 1179 1706 1445 1649

SEM 0010 0011 0023 0024 0017

Test 0029a 0025

b 0043c ns

d

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Tabellenanhang

59

Tab 6-5Nebenwirkungen von Gefitinib [47]

Nebenwirkungen nach Systemorganklassen und Haumlufigkeit Stoffwechsel- und Ernaumlhrungsstoumlrungen Sehr haumlufig Anorexie leicht oder

mittelschwer (CTC-Grad 1 oder 2)

Augenerkrankungen Haumlufig Konjunktivitis Blepharitis und

trockene Augen hauptsaumlchlich

leicht (CTC-Grad 1) Gelegentlich Hornhauterosion reversibel und

manchmal verbunden mit

anormalem Wimpernwachstum Keratitis (012 )

Gefaumlszligerkrankungen Haumlufig Haumlmorrhagie wie Nasenbluten

und Haumlmaturie Erkrankungen der Atemwege des Brustraums und Mediastinums

Haumlufig Interstitielle Lungenerkrankung (13 ) oft schwer (CTC-Grad 3-4) uumlber Todesfaumllle wurde

berichtet Erkrankungen des Gastrointestinaltrakts Sehr haumlufig Durchfall hauptsaumlchlich leicht

oder mittelschwer (CTC-Grad 1

oder 2)

Erbrechen hauptsaumlchlich leicht

oder mittelschwer (CTC-Grad 1

oder 2)

Uumlbelkeit hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Stomatitis hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Haumlufig Dehydratation als Folge von

Durchfall Uumlbelkeit Erbrechen

oder Appetitlosigkeit

Mundtrockenheit hauptsaumlchlich

leicht (CTC-Grad 1)

Gelegentlich Pankreatitis gastrointestinale Perforation

Leber- und Gallenerkrankungen Sehr haumlufig Erhoumlhungen der

Alaninaminotransferase

hauptsaumlchlich leicht bis

mittelschwer Haumlufig Erhoumlhungen der

Aspartataminotransferase

hauptsaumlchlich leicht bis

mittelschwer Erhoumlhungen des

Gesamtbilirubins hauptsaumlchlich

leicht bis mittelschwer

Gelegentlich Hepatitis

Tabellenanhang

60

Erkrankungen der Haut und des Unterhautzellgewebes

Sehr haumlufig Hautreaktionen hauptsaumlchlich

leicht bis mittelschwer (CTC-Grad 1 oder 2) pustuloumlser Ausschlag manchmal juckend mit trockener Haut einschlieszliglich Hautfissuren erythematoumls

Haumlufig Nagelstoumlrungen Alopezie

Gelegentlich Allergische Reaktionen unter

anderem Angiooumldem und

Urtikaria Selten Bulloumlse Reaktionen

einschlieszliglich toxisch epidermaler Nekrolyse Stevens-Johnson-Syndrom und Erythema multiforme Kutane Vaskulitis

Erkrankungen der Nieren und Harnwege Haumlufig Asymptomatische Erhoumlhung der Kreatininwerte im Blut Proteinurie Zystitis

Selten Haumlmorrhagische Zystitis Allgemeine Erkrankungen und Beschwerden am Verabreichungsort

Sehr haumlufig Asthenie hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Haumlufig Pyrexie Die Haumlufigkeit von UAWs die mit abnormalen Aumlnderungen eines Laborwerts

zusammenhaumlngen wurde auf Basis der Patienten ermittelt bei denen sich der

entsprechende Laborwert mindestens um 2 oder mehr CTC-Grade (bezogen auf den

basalen Laborwert) geaumlndert hat

Dieses Ereignis kann zusammen mit anderen Formen von

Dehydratisierungserscheinungen auftreten (hauptsaumlchlich Hautreaktionen) die bei

IRESSA beobachtet wurden

Die Gesamthaumlufigkeit der unerwuumlnschten Ereignisse mit allergischen Reaktionen

betrug nach der zusammengefassten Analyse der ISEL- INTEREST- und

IPASS-Studien 15 (36 Patienten) Vierzehn der 36 Patienten wurden aus der

gemeldeten Haumlufigkeit ausgeschlossen da es in den Meldungen Hinweise auf

eine nicht-allergische Aumltiologie gab oder darauf dass die allergische Reaktion

die Folge einer Therapie mit einem anderen Arzneimittel war

Dies schlieszligt einzelne Berichte von Leberversagen ein das in einigen Faumlllen

toumldlich verlief

Abkuumlrzungsverzeichnis

61

8 Abkuumlrzungsverzeichnis

microl Mikroliter

Abb Abbildung

ABC avidin-biotin-complex

AKT aktivierte Protein Kinase B

ATP Adenosintriphosphat

BCLC Bacelona Liver Cancer Clinic

BrdU Bromodesoxyuridin

bzw beziehungsweise

CCF clear cell foci

CIS China integrated score

cm Zentimeter

d der

DAB 33-Diaminobenzidin

dh das heiszligt

DNA Desoxyribonucleic acid

EGF Epidermal Growth Factor

EGF-R EGF-Rezeptor

Fa Firma

FAH foci of altered hepatocytes

g Gramm

GSF glycogen storing foci

h Stunde

HCA Hepatozellulaumlres Adenom

HCC Hepatozellulaumlres Karzinom

HE Haumlmatoxylin- Eosin- Faumlrbung

HG Hauptgruppe

HPLC high performance liquid chromatographie

IGF-1R Insulin-Like Growth Factor Receptor 1

GLUT Glukosetransporter

JAK Januskinase

kg Kilogramm

Abkuumlrzungsverzeichnis

62

KG Kontrollgruppe

MAPK mitogen activated protein kinase

mg Milligramm

ml Milliliter

mm Millimeter

mTOR mechanistic Target of Rapamycin

MW Mittelwert

NaCl Natriumchlorid

NaHCO3 Natriumhydrogencarbonat

NNM N- Nitrosomorpholin

ns nicht signifikant

PAS Periodic acid-Schiff reaction

PDGF-R-β Platet Derived Growth Factor-Rezeptor-β

PEI Perkutane Ethanol- Instillation

PI3K Phosphoinositide 3- Kinase

PST Performance- Status

RAF-Kinase Ras-activated factor-Kinase

Ras Rat sarcoma

RFA Radiofrequenzablation

RNA Ribunuclied acid

SEM Standard error of the mean

STAT Signal Transducers and Activators of Transcription

TACE transarterielle Chemoembolisation

TGF-α Transforming Growth Factor alpha

TRIS Tris(hydroxymethyl)-aminomethan

ua unter anderem

UAW Unerwuumlnschte Arzneimittelwirkung

VEGF-R Vascular Endothelial Growth factor-Rezeptor

vgl vergleiche

zB zum Beispiel

Danksagung

63

9 Danksagung

Besonderer Dank gilt Herrn Professor Dr med F Dombrowski fuumlr die Uumlberlassung

des Themas und die Moumlglichkeit diese Arbeit an seinem Institut durchzufuumlhren Mit

seiner Unterstuumltzung war es moumlglich ein Gerhard- Domagk- Stipendium der Ernst-

Moritz- Arndt- Universitaumlt zu erhalten An dieser Stelle moumlchte ich mich auch

rechtherzlich bei der Stipendienvergabekommission bedanken Meinen Doktoranden-

Kollegen moumlchte ich fuumlr die Bereitschaft danken jederzeit bei der Versorgung der

Ratten und Mithilfe bei den experimentellen Versuchen zur Verfuumlgung zu stehen Der

Tierpflegerin Frau Zimak sowie den medizinisch-technischen Assistenten des Instituts

danke ich fuumlr die Versorgung der Tiere und die Anfertigung der histologischen und

immunhistochemischen Schnitte Nicht zuletzt danke ich Frau Dr F Steinmuumlller und

Frau Dr S Ribback fuumlr die Betreuung und kritische Auseinandersetzung mit meiner

Doktorarbeit

Page 52: Die Inhibition von TGF-a bei der Hepatokarzinogenese nach ... · RFA und transarterielle (Chemo-)Embolisation= TAE/ TACE) zur Verfügung. Da die Diagnose jedoch häufig erst in einem

Literaturverzeichnis

52

[ 35] Krejsa C Rogge M Sadee W Protein therapeutics new applications for

pharmacogenetics Nature Reviews Drug Discovery 2006 5 507-521

[36] Barker A Gibson K Grundy W Godfrey A Barlow J Healy M

Woodburn J Ashton S Curry B Scarlett L Henthorn L Richards L

Studies leading to the identification of ZD1839 (IRESSA) an orally active

selective epidermal growth factor receptor tyrosine kinase inhibitor targeted to

the treatment of cancer Bioorg Med Chem Lett 2001 14 1911-1914

[37] Shchemelinin I Sefc L Necas E Protein kinase inhibitors Folia Biol

(Praha) 2006 4 137-148

[38] Wakeling A Guy S Woodburn J Ashton S Curry B Barker A Gibson

K ZD1839 (IRESSA) an orally active inhibitor of epidermal growth factor

signalling with potential for cancer therapy Cancer Res 2002 20 5749-5754

[39] Blackhall F Ranson M Thatcher N Where next for gefitinib in patients with

lung cancer Lancet Oncol 2006 6 499-507

[40] Birnbaum A Ready N Gefitinib therapy for non-small cell lung cancer

Curr Treat Options Oncol 2005 675-81

[41] Schiffer E Housset C Cacheux W Wendum D Desbois-Mouthon C

Rey C Clergue F Poupon R Barbu V Rosmorduc O Gefitinib an EGFR

inhibitor prevents hepatocellular carcinoma development in the rat liver with

cirrhosis Hepatology 2005 41307-14

[42] Brehmer D Greff Z Godl K Blencke S Kurtenbach A Weber M

Muumlller S Klebl B Cotten M Keacuteri G Wissing J Daub H Cellular

Targets of Gefitinib Cancer Res 2005 65 379

[43] Klotz L Hacker HJ Klingmuumlller D Bannasch P Pfeifer U Dombrowski

F Hepatocellular alterations after intraportal transplantation of ovarian tissue in

ovariectomized rats Am J Pathol 2000 1561613-26

Literaturverzeichnis

53

[44] Dombrowski F Klotz L Hacker HJ Li Y Klingmuumlller D Brix K

Herzog V Bannasch P Hyperproliferative hepatocellular alterations after

intraportal transplantation of thyroid follicles Am J Pathol 2000 15699-113

[45] Weibel E Staubli W Gnagi H Hess F Correlated morphometric and

biochemical studies on the liver cell I Morphometric model stereologic

methods and normal morphometric data for rat liver J Cell Biol1969 4268ndash

91

[46] Strumberg D Clark J Awada A Moore M Richly H Hindlisz A Hirte

H Eder J Lenz H Schwartz B Safety pharmacokinetics and preliminary

antitumor activity of sorafenib a review of four phase I trials in patients with

advanced refractory solid tumors Oncologist 2007 4 426-437

[47] Mendelsohn J Baselga J The EGF receptor family as targets for cancer

therapy Oncogene 2000 56 6550-6565

[48] Li B Chang C Yuan M McKenna W Shu H Resistance to small

molecule inhibitors of epidermal growth factor receptor in malignant gliomas

Cancer Res 2003 21 7443ndash7450

[49] Kosaka T Yatabe Y Endoh H Yoshida K Hida T Tsuboi M Tada H

Kuwano H Mitsudomi T Analysis of epidermal growth factor receptor gene

mutation in patients with non-small cell lung cancer and acquired resistance to

gefitinib Clin Cancer Res 2006 19 5764ndash5769

[50] Huether A Hopfner M Sutter A Baradari V Schuppan D Scheruumlbl

H Signaling pathways involved in the inhibition of epidermal growth factor

receptor by erlotinib in hepatocellular cancer World J Gastroenterol 2006

32 5160ndash5167

[51] Giglia J Antonia S Berk L Bruno S Dessureault S Finkelstein

S Systemic therapy for advanced hepatocellular carcinoma past present and

future Cancer Control 2010 1 120ndash129

Literaturverzeichnis

54

[52] Bannasch P Pathogenesis of hepatocellular carcinoma sequential cellular

molecular and metabolic changes Prog Liver Dis 1996 14161ndash97

[53] Beisbarth H Fekl W Pathophysiology of post-aggression metabolism

Zentralbl Chir 1989 1141045-58

[54] Packungsbeilage Iressa (Hersteller AstraZeneca UK Limited Macclesfield

Cheshire SK10 2NA Vereinigtes Koumlnigreich)

[55] Ribback S Sailer V Boumlhning E Guumlnther J Merz J Steinmuumlller F

Evert M Calvisi DC Der Tyrosinkinasehemmer Gefitinib reduziert die

Tumorentstehung im chemischen jedoch in hormonell induzierten

Hepatokarzinogenese-Modellen Z Gastroenterol 2013 5130 (abstract)

[56] Dombowski F Sailer V Inhibition des Epidermal Growth Factor

Rezeptors in chemisch induzierten praumlneoplastischen Leberherden und

hepatozellulaumlren Karzinomen der Ratte 2010

[57] OrsquoDwyer P J Giantonio BJ Levy DE Kauh JS Fitzgerald B Benson

AB Gefitinib in advanced unresectable hepatocellular carcinoma Results from

the Eastern Cooperative Oncology Grouprsquos Study E1203 Journal of Clinical

2006 414

Tabellenanhang

55

7 Tabellenanhang

Tab 7-1 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Hauptgruppen 1-5

HG1 HG2 HG3 HG4 HG5

Tier 1 234 212 70 304 315

Tier 2 216 282 317 249 324

Tier 3 142 221 184 332 226

Tier 4 306 245 304 287 323

Tier 5 302 205 288 293 273

Tier 6 167 210 306 278 193

Tier 7 291 185 332 271 198

Tier 8 189 215 245 249 201

Tier 9 314 65 234 260

Tier 10 199 268 232

Tier 11 252 291 270

Tier 12 229 169

Tier 13 246

MW 23088 23075 23456 26700 25591

SEM 0795 1070 3487 1108 1505

Test nsa ns

b nsc ns

d

Test lt0001e lt0001

f 0001g lt0001

h lt0001i

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabellenanhang

56

Tab 7-2 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Kontrollgruppen

1-5

KG1 KG2 KG3 KG4 KG5

Tier 1 51 51 47 47 47

Tier 2 47 48 44 48 43

Tier 3 53 48 42 43 43

Tier 4 48 51 61 74 47

Tier 5 57 87 47 44 41

Tier 6 54 47 50 46 40

Tier 7 51 68 51 45 47

Tier 8 52 92 56 49 46

Tier 9 63 63 51 44 47

Tier 10 77 77 48 43 48

Tier 11 50

MW 5530 6320 4973 4830 4490

SEM 0281 0541 0160 0293 0091

Test nsa ns

b nsc 0019

d

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Tabellenanhang

57

Tab 7-3 Gewichtsentwicklung der Hauptgruppen 1-5

HG1 HG2 HG3 HG4 HG5

Tier 1 0938 1045 0841 0942 1057

Tier 2 1092 0938 0870 0894 0950

Tier 3 1075 1070 1435 1077 0967

Tier 4 1089 1039 0696 0960 1004

Tier 5 0988 0984 0693 0763 0958

Tier 6 1187 0949 1004 1041 1033

Tier 7 1044 0988 1220 0874 1306

Tier 8 1039 0964 0984 0949 1016

Tier 9 1038 1221 0957 1209

Tier 10 1063 1039 0935 0946

Tier 11 1020 1934 1192 1030

Tier 12 1007 1266 0770

Tier 13 1063 0618

Tier 14 0935

MW 1056 1009 1081 0984 0983

SEM 0009 0004 0033 0010 0012

Test nsa ns

b nsc ns

d

lt0001e 0001

f lt0001g lt0001

h lt0001i

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabellenanhang

58

Tab 7-4 Gewichtsentwicklung der Kontrollgruppen 1-5

KG1 KG2 KG3 KG4 KG5

Tier 1 1308 1311 2255 1836 1717

Tier 2 1397 1269 1408 1872 1672

Tier 3 1332 1318 1471 1134 1598

Tier 4 1285 1225 1642 1206 1621

Tier 5 1331 1189 1828 1512 1896

Tier 6 1341 1203 1946 1339 1746

Tier 7 1361 0981 1788 1326 1589

Tier 8 1290 1105 1806 1411 1856

Tier 9 1109 1090 1560 1380 1389

Tier 10 1128 1094 1526 1432 1406

Tier 11 1537

MW 1288 1179 1706 1445 1649

SEM 0010 0011 0023 0024 0017

Test 0029a 0025

b 0043c ns

d

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Tabellenanhang

59

Tab 6-5Nebenwirkungen von Gefitinib [47]

Nebenwirkungen nach Systemorganklassen und Haumlufigkeit Stoffwechsel- und Ernaumlhrungsstoumlrungen Sehr haumlufig Anorexie leicht oder

mittelschwer (CTC-Grad 1 oder 2)

Augenerkrankungen Haumlufig Konjunktivitis Blepharitis und

trockene Augen hauptsaumlchlich

leicht (CTC-Grad 1) Gelegentlich Hornhauterosion reversibel und

manchmal verbunden mit

anormalem Wimpernwachstum Keratitis (012 )

Gefaumlszligerkrankungen Haumlufig Haumlmorrhagie wie Nasenbluten

und Haumlmaturie Erkrankungen der Atemwege des Brustraums und Mediastinums

Haumlufig Interstitielle Lungenerkrankung (13 ) oft schwer (CTC-Grad 3-4) uumlber Todesfaumllle wurde

berichtet Erkrankungen des Gastrointestinaltrakts Sehr haumlufig Durchfall hauptsaumlchlich leicht

oder mittelschwer (CTC-Grad 1

oder 2)

Erbrechen hauptsaumlchlich leicht

oder mittelschwer (CTC-Grad 1

oder 2)

Uumlbelkeit hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Stomatitis hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Haumlufig Dehydratation als Folge von

Durchfall Uumlbelkeit Erbrechen

oder Appetitlosigkeit

Mundtrockenheit hauptsaumlchlich

leicht (CTC-Grad 1)

Gelegentlich Pankreatitis gastrointestinale Perforation

Leber- und Gallenerkrankungen Sehr haumlufig Erhoumlhungen der

Alaninaminotransferase

hauptsaumlchlich leicht bis

mittelschwer Haumlufig Erhoumlhungen der

Aspartataminotransferase

hauptsaumlchlich leicht bis

mittelschwer Erhoumlhungen des

Gesamtbilirubins hauptsaumlchlich

leicht bis mittelschwer

Gelegentlich Hepatitis

Tabellenanhang

60

Erkrankungen der Haut und des Unterhautzellgewebes

Sehr haumlufig Hautreaktionen hauptsaumlchlich

leicht bis mittelschwer (CTC-Grad 1 oder 2) pustuloumlser Ausschlag manchmal juckend mit trockener Haut einschlieszliglich Hautfissuren erythematoumls

Haumlufig Nagelstoumlrungen Alopezie

Gelegentlich Allergische Reaktionen unter

anderem Angiooumldem und

Urtikaria Selten Bulloumlse Reaktionen

einschlieszliglich toxisch epidermaler Nekrolyse Stevens-Johnson-Syndrom und Erythema multiforme Kutane Vaskulitis

Erkrankungen der Nieren und Harnwege Haumlufig Asymptomatische Erhoumlhung der Kreatininwerte im Blut Proteinurie Zystitis

Selten Haumlmorrhagische Zystitis Allgemeine Erkrankungen und Beschwerden am Verabreichungsort

Sehr haumlufig Asthenie hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Haumlufig Pyrexie Die Haumlufigkeit von UAWs die mit abnormalen Aumlnderungen eines Laborwerts

zusammenhaumlngen wurde auf Basis der Patienten ermittelt bei denen sich der

entsprechende Laborwert mindestens um 2 oder mehr CTC-Grade (bezogen auf den

basalen Laborwert) geaumlndert hat

Dieses Ereignis kann zusammen mit anderen Formen von

Dehydratisierungserscheinungen auftreten (hauptsaumlchlich Hautreaktionen) die bei

IRESSA beobachtet wurden

Die Gesamthaumlufigkeit der unerwuumlnschten Ereignisse mit allergischen Reaktionen

betrug nach der zusammengefassten Analyse der ISEL- INTEREST- und

IPASS-Studien 15 (36 Patienten) Vierzehn der 36 Patienten wurden aus der

gemeldeten Haumlufigkeit ausgeschlossen da es in den Meldungen Hinweise auf

eine nicht-allergische Aumltiologie gab oder darauf dass die allergische Reaktion

die Folge einer Therapie mit einem anderen Arzneimittel war

Dies schlieszligt einzelne Berichte von Leberversagen ein das in einigen Faumlllen

toumldlich verlief

Abkuumlrzungsverzeichnis

61

8 Abkuumlrzungsverzeichnis

microl Mikroliter

Abb Abbildung

ABC avidin-biotin-complex

AKT aktivierte Protein Kinase B

ATP Adenosintriphosphat

BCLC Bacelona Liver Cancer Clinic

BrdU Bromodesoxyuridin

bzw beziehungsweise

CCF clear cell foci

CIS China integrated score

cm Zentimeter

d der

DAB 33-Diaminobenzidin

dh das heiszligt

DNA Desoxyribonucleic acid

EGF Epidermal Growth Factor

EGF-R EGF-Rezeptor

Fa Firma

FAH foci of altered hepatocytes

g Gramm

GSF glycogen storing foci

h Stunde

HCA Hepatozellulaumlres Adenom

HCC Hepatozellulaumlres Karzinom

HE Haumlmatoxylin- Eosin- Faumlrbung

HG Hauptgruppe

HPLC high performance liquid chromatographie

IGF-1R Insulin-Like Growth Factor Receptor 1

GLUT Glukosetransporter

JAK Januskinase

kg Kilogramm

Abkuumlrzungsverzeichnis

62

KG Kontrollgruppe

MAPK mitogen activated protein kinase

mg Milligramm

ml Milliliter

mm Millimeter

mTOR mechanistic Target of Rapamycin

MW Mittelwert

NaCl Natriumchlorid

NaHCO3 Natriumhydrogencarbonat

NNM N- Nitrosomorpholin

ns nicht signifikant

PAS Periodic acid-Schiff reaction

PDGF-R-β Platet Derived Growth Factor-Rezeptor-β

PEI Perkutane Ethanol- Instillation

PI3K Phosphoinositide 3- Kinase

PST Performance- Status

RAF-Kinase Ras-activated factor-Kinase

Ras Rat sarcoma

RFA Radiofrequenzablation

RNA Ribunuclied acid

SEM Standard error of the mean

STAT Signal Transducers and Activators of Transcription

TACE transarterielle Chemoembolisation

TGF-α Transforming Growth Factor alpha

TRIS Tris(hydroxymethyl)-aminomethan

ua unter anderem

UAW Unerwuumlnschte Arzneimittelwirkung

VEGF-R Vascular Endothelial Growth factor-Rezeptor

vgl vergleiche

zB zum Beispiel

Danksagung

63

9 Danksagung

Besonderer Dank gilt Herrn Professor Dr med F Dombrowski fuumlr die Uumlberlassung

des Themas und die Moumlglichkeit diese Arbeit an seinem Institut durchzufuumlhren Mit

seiner Unterstuumltzung war es moumlglich ein Gerhard- Domagk- Stipendium der Ernst-

Moritz- Arndt- Universitaumlt zu erhalten An dieser Stelle moumlchte ich mich auch

rechtherzlich bei der Stipendienvergabekommission bedanken Meinen Doktoranden-

Kollegen moumlchte ich fuumlr die Bereitschaft danken jederzeit bei der Versorgung der

Ratten und Mithilfe bei den experimentellen Versuchen zur Verfuumlgung zu stehen Der

Tierpflegerin Frau Zimak sowie den medizinisch-technischen Assistenten des Instituts

danke ich fuumlr die Versorgung der Tiere und die Anfertigung der histologischen und

immunhistochemischen Schnitte Nicht zuletzt danke ich Frau Dr F Steinmuumlller und

Frau Dr S Ribback fuumlr die Betreuung und kritische Auseinandersetzung mit meiner

Doktorarbeit

Page 53: Die Inhibition von TGF-a bei der Hepatokarzinogenese nach ... · RFA und transarterielle (Chemo-)Embolisation= TAE/ TACE) zur Verfügung. Da die Diagnose jedoch häufig erst in einem

Literaturverzeichnis

53

[44] Dombrowski F Klotz L Hacker HJ Li Y Klingmuumlller D Brix K

Herzog V Bannasch P Hyperproliferative hepatocellular alterations after

intraportal transplantation of thyroid follicles Am J Pathol 2000 15699-113

[45] Weibel E Staubli W Gnagi H Hess F Correlated morphometric and

biochemical studies on the liver cell I Morphometric model stereologic

methods and normal morphometric data for rat liver J Cell Biol1969 4268ndash

91

[46] Strumberg D Clark J Awada A Moore M Richly H Hindlisz A Hirte

H Eder J Lenz H Schwartz B Safety pharmacokinetics and preliminary

antitumor activity of sorafenib a review of four phase I trials in patients with

advanced refractory solid tumors Oncologist 2007 4 426-437

[47] Mendelsohn J Baselga J The EGF receptor family as targets for cancer

therapy Oncogene 2000 56 6550-6565

[48] Li B Chang C Yuan M McKenna W Shu H Resistance to small

molecule inhibitors of epidermal growth factor receptor in malignant gliomas

Cancer Res 2003 21 7443ndash7450

[49] Kosaka T Yatabe Y Endoh H Yoshida K Hida T Tsuboi M Tada H

Kuwano H Mitsudomi T Analysis of epidermal growth factor receptor gene

mutation in patients with non-small cell lung cancer and acquired resistance to

gefitinib Clin Cancer Res 2006 19 5764ndash5769

[50] Huether A Hopfner M Sutter A Baradari V Schuppan D Scheruumlbl

H Signaling pathways involved in the inhibition of epidermal growth factor

receptor by erlotinib in hepatocellular cancer World J Gastroenterol 2006

32 5160ndash5167

[51] Giglia J Antonia S Berk L Bruno S Dessureault S Finkelstein

S Systemic therapy for advanced hepatocellular carcinoma past present and

future Cancer Control 2010 1 120ndash129

Literaturverzeichnis

54

[52] Bannasch P Pathogenesis of hepatocellular carcinoma sequential cellular

molecular and metabolic changes Prog Liver Dis 1996 14161ndash97

[53] Beisbarth H Fekl W Pathophysiology of post-aggression metabolism

Zentralbl Chir 1989 1141045-58

[54] Packungsbeilage Iressa (Hersteller AstraZeneca UK Limited Macclesfield

Cheshire SK10 2NA Vereinigtes Koumlnigreich)

[55] Ribback S Sailer V Boumlhning E Guumlnther J Merz J Steinmuumlller F

Evert M Calvisi DC Der Tyrosinkinasehemmer Gefitinib reduziert die

Tumorentstehung im chemischen jedoch in hormonell induzierten

Hepatokarzinogenese-Modellen Z Gastroenterol 2013 5130 (abstract)

[56] Dombowski F Sailer V Inhibition des Epidermal Growth Factor

Rezeptors in chemisch induzierten praumlneoplastischen Leberherden und

hepatozellulaumlren Karzinomen der Ratte 2010

[57] OrsquoDwyer P J Giantonio BJ Levy DE Kauh JS Fitzgerald B Benson

AB Gefitinib in advanced unresectable hepatocellular carcinoma Results from

the Eastern Cooperative Oncology Grouprsquos Study E1203 Journal of Clinical

2006 414

Tabellenanhang

55

7 Tabellenanhang

Tab 7-1 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Hauptgruppen 1-5

HG1 HG2 HG3 HG4 HG5

Tier 1 234 212 70 304 315

Tier 2 216 282 317 249 324

Tier 3 142 221 184 332 226

Tier 4 306 245 304 287 323

Tier 5 302 205 288 293 273

Tier 6 167 210 306 278 193

Tier 7 291 185 332 271 198

Tier 8 189 215 245 249 201

Tier 9 314 65 234 260

Tier 10 199 268 232

Tier 11 252 291 270

Tier 12 229 169

Tier 13 246

MW 23088 23075 23456 26700 25591

SEM 0795 1070 3487 1108 1505

Test nsa ns

b nsc ns

d

Test lt0001e lt0001

f 0001g lt0001

h lt0001i

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabellenanhang

56

Tab 7-2 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Kontrollgruppen

1-5

KG1 KG2 KG3 KG4 KG5

Tier 1 51 51 47 47 47

Tier 2 47 48 44 48 43

Tier 3 53 48 42 43 43

Tier 4 48 51 61 74 47

Tier 5 57 87 47 44 41

Tier 6 54 47 50 46 40

Tier 7 51 68 51 45 47

Tier 8 52 92 56 49 46

Tier 9 63 63 51 44 47

Tier 10 77 77 48 43 48

Tier 11 50

MW 5530 6320 4973 4830 4490

SEM 0281 0541 0160 0293 0091

Test nsa ns

b nsc 0019

d

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Tabellenanhang

57

Tab 7-3 Gewichtsentwicklung der Hauptgruppen 1-5

HG1 HG2 HG3 HG4 HG5

Tier 1 0938 1045 0841 0942 1057

Tier 2 1092 0938 0870 0894 0950

Tier 3 1075 1070 1435 1077 0967

Tier 4 1089 1039 0696 0960 1004

Tier 5 0988 0984 0693 0763 0958

Tier 6 1187 0949 1004 1041 1033

Tier 7 1044 0988 1220 0874 1306

Tier 8 1039 0964 0984 0949 1016

Tier 9 1038 1221 0957 1209

Tier 10 1063 1039 0935 0946

Tier 11 1020 1934 1192 1030

Tier 12 1007 1266 0770

Tier 13 1063 0618

Tier 14 0935

MW 1056 1009 1081 0984 0983

SEM 0009 0004 0033 0010 0012

Test nsa ns

b nsc ns

d

lt0001e 0001

f lt0001g lt0001

h lt0001i

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabellenanhang

58

Tab 7-4 Gewichtsentwicklung der Kontrollgruppen 1-5

KG1 KG2 KG3 KG4 KG5

Tier 1 1308 1311 2255 1836 1717

Tier 2 1397 1269 1408 1872 1672

Tier 3 1332 1318 1471 1134 1598

Tier 4 1285 1225 1642 1206 1621

Tier 5 1331 1189 1828 1512 1896

Tier 6 1341 1203 1946 1339 1746

Tier 7 1361 0981 1788 1326 1589

Tier 8 1290 1105 1806 1411 1856

Tier 9 1109 1090 1560 1380 1389

Tier 10 1128 1094 1526 1432 1406

Tier 11 1537

MW 1288 1179 1706 1445 1649

SEM 0010 0011 0023 0024 0017

Test 0029a 0025

b 0043c ns

d

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Tabellenanhang

59

Tab 6-5Nebenwirkungen von Gefitinib [47]

Nebenwirkungen nach Systemorganklassen und Haumlufigkeit Stoffwechsel- und Ernaumlhrungsstoumlrungen Sehr haumlufig Anorexie leicht oder

mittelschwer (CTC-Grad 1 oder 2)

Augenerkrankungen Haumlufig Konjunktivitis Blepharitis und

trockene Augen hauptsaumlchlich

leicht (CTC-Grad 1) Gelegentlich Hornhauterosion reversibel und

manchmal verbunden mit

anormalem Wimpernwachstum Keratitis (012 )

Gefaumlszligerkrankungen Haumlufig Haumlmorrhagie wie Nasenbluten

und Haumlmaturie Erkrankungen der Atemwege des Brustraums und Mediastinums

Haumlufig Interstitielle Lungenerkrankung (13 ) oft schwer (CTC-Grad 3-4) uumlber Todesfaumllle wurde

berichtet Erkrankungen des Gastrointestinaltrakts Sehr haumlufig Durchfall hauptsaumlchlich leicht

oder mittelschwer (CTC-Grad 1

oder 2)

Erbrechen hauptsaumlchlich leicht

oder mittelschwer (CTC-Grad 1

oder 2)

Uumlbelkeit hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Stomatitis hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Haumlufig Dehydratation als Folge von

Durchfall Uumlbelkeit Erbrechen

oder Appetitlosigkeit

Mundtrockenheit hauptsaumlchlich

leicht (CTC-Grad 1)

Gelegentlich Pankreatitis gastrointestinale Perforation

Leber- und Gallenerkrankungen Sehr haumlufig Erhoumlhungen der

Alaninaminotransferase

hauptsaumlchlich leicht bis

mittelschwer Haumlufig Erhoumlhungen der

Aspartataminotransferase

hauptsaumlchlich leicht bis

mittelschwer Erhoumlhungen des

Gesamtbilirubins hauptsaumlchlich

leicht bis mittelschwer

Gelegentlich Hepatitis

Tabellenanhang

60

Erkrankungen der Haut und des Unterhautzellgewebes

Sehr haumlufig Hautreaktionen hauptsaumlchlich

leicht bis mittelschwer (CTC-Grad 1 oder 2) pustuloumlser Ausschlag manchmal juckend mit trockener Haut einschlieszliglich Hautfissuren erythematoumls

Haumlufig Nagelstoumlrungen Alopezie

Gelegentlich Allergische Reaktionen unter

anderem Angiooumldem und

Urtikaria Selten Bulloumlse Reaktionen

einschlieszliglich toxisch epidermaler Nekrolyse Stevens-Johnson-Syndrom und Erythema multiforme Kutane Vaskulitis

Erkrankungen der Nieren und Harnwege Haumlufig Asymptomatische Erhoumlhung der Kreatininwerte im Blut Proteinurie Zystitis

Selten Haumlmorrhagische Zystitis Allgemeine Erkrankungen und Beschwerden am Verabreichungsort

Sehr haumlufig Asthenie hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Haumlufig Pyrexie Die Haumlufigkeit von UAWs die mit abnormalen Aumlnderungen eines Laborwerts

zusammenhaumlngen wurde auf Basis der Patienten ermittelt bei denen sich der

entsprechende Laborwert mindestens um 2 oder mehr CTC-Grade (bezogen auf den

basalen Laborwert) geaumlndert hat

Dieses Ereignis kann zusammen mit anderen Formen von

Dehydratisierungserscheinungen auftreten (hauptsaumlchlich Hautreaktionen) die bei

IRESSA beobachtet wurden

Die Gesamthaumlufigkeit der unerwuumlnschten Ereignisse mit allergischen Reaktionen

betrug nach der zusammengefassten Analyse der ISEL- INTEREST- und

IPASS-Studien 15 (36 Patienten) Vierzehn der 36 Patienten wurden aus der

gemeldeten Haumlufigkeit ausgeschlossen da es in den Meldungen Hinweise auf

eine nicht-allergische Aumltiologie gab oder darauf dass die allergische Reaktion

die Folge einer Therapie mit einem anderen Arzneimittel war

Dies schlieszligt einzelne Berichte von Leberversagen ein das in einigen Faumlllen

toumldlich verlief

Abkuumlrzungsverzeichnis

61

8 Abkuumlrzungsverzeichnis

microl Mikroliter

Abb Abbildung

ABC avidin-biotin-complex

AKT aktivierte Protein Kinase B

ATP Adenosintriphosphat

BCLC Bacelona Liver Cancer Clinic

BrdU Bromodesoxyuridin

bzw beziehungsweise

CCF clear cell foci

CIS China integrated score

cm Zentimeter

d der

DAB 33-Diaminobenzidin

dh das heiszligt

DNA Desoxyribonucleic acid

EGF Epidermal Growth Factor

EGF-R EGF-Rezeptor

Fa Firma

FAH foci of altered hepatocytes

g Gramm

GSF glycogen storing foci

h Stunde

HCA Hepatozellulaumlres Adenom

HCC Hepatozellulaumlres Karzinom

HE Haumlmatoxylin- Eosin- Faumlrbung

HG Hauptgruppe

HPLC high performance liquid chromatographie

IGF-1R Insulin-Like Growth Factor Receptor 1

GLUT Glukosetransporter

JAK Januskinase

kg Kilogramm

Abkuumlrzungsverzeichnis

62

KG Kontrollgruppe

MAPK mitogen activated protein kinase

mg Milligramm

ml Milliliter

mm Millimeter

mTOR mechanistic Target of Rapamycin

MW Mittelwert

NaCl Natriumchlorid

NaHCO3 Natriumhydrogencarbonat

NNM N- Nitrosomorpholin

ns nicht signifikant

PAS Periodic acid-Schiff reaction

PDGF-R-β Platet Derived Growth Factor-Rezeptor-β

PEI Perkutane Ethanol- Instillation

PI3K Phosphoinositide 3- Kinase

PST Performance- Status

RAF-Kinase Ras-activated factor-Kinase

Ras Rat sarcoma

RFA Radiofrequenzablation

RNA Ribunuclied acid

SEM Standard error of the mean

STAT Signal Transducers and Activators of Transcription

TACE transarterielle Chemoembolisation

TGF-α Transforming Growth Factor alpha

TRIS Tris(hydroxymethyl)-aminomethan

ua unter anderem

UAW Unerwuumlnschte Arzneimittelwirkung

VEGF-R Vascular Endothelial Growth factor-Rezeptor

vgl vergleiche

zB zum Beispiel

Danksagung

63

9 Danksagung

Besonderer Dank gilt Herrn Professor Dr med F Dombrowski fuumlr die Uumlberlassung

des Themas und die Moumlglichkeit diese Arbeit an seinem Institut durchzufuumlhren Mit

seiner Unterstuumltzung war es moumlglich ein Gerhard- Domagk- Stipendium der Ernst-

Moritz- Arndt- Universitaumlt zu erhalten An dieser Stelle moumlchte ich mich auch

rechtherzlich bei der Stipendienvergabekommission bedanken Meinen Doktoranden-

Kollegen moumlchte ich fuumlr die Bereitschaft danken jederzeit bei der Versorgung der

Ratten und Mithilfe bei den experimentellen Versuchen zur Verfuumlgung zu stehen Der

Tierpflegerin Frau Zimak sowie den medizinisch-technischen Assistenten des Instituts

danke ich fuumlr die Versorgung der Tiere und die Anfertigung der histologischen und

immunhistochemischen Schnitte Nicht zuletzt danke ich Frau Dr F Steinmuumlller und

Frau Dr S Ribback fuumlr die Betreuung und kritische Auseinandersetzung mit meiner

Doktorarbeit

Page 54: Die Inhibition von TGF-a bei der Hepatokarzinogenese nach ... · RFA und transarterielle (Chemo-)Embolisation= TAE/ TACE) zur Verfügung. Da die Diagnose jedoch häufig erst in einem

Literaturverzeichnis

54

[52] Bannasch P Pathogenesis of hepatocellular carcinoma sequential cellular

molecular and metabolic changes Prog Liver Dis 1996 14161ndash97

[53] Beisbarth H Fekl W Pathophysiology of post-aggression metabolism

Zentralbl Chir 1989 1141045-58

[54] Packungsbeilage Iressa (Hersteller AstraZeneca UK Limited Macclesfield

Cheshire SK10 2NA Vereinigtes Koumlnigreich)

[55] Ribback S Sailer V Boumlhning E Guumlnther J Merz J Steinmuumlller F

Evert M Calvisi DC Der Tyrosinkinasehemmer Gefitinib reduziert die

Tumorentstehung im chemischen jedoch in hormonell induzierten

Hepatokarzinogenese-Modellen Z Gastroenterol 2013 5130 (abstract)

[56] Dombowski F Sailer V Inhibition des Epidermal Growth Factor

Rezeptors in chemisch induzierten praumlneoplastischen Leberherden und

hepatozellulaumlren Karzinomen der Ratte 2010

[57] OrsquoDwyer P J Giantonio BJ Levy DE Kauh JS Fitzgerald B Benson

AB Gefitinib in advanced unresectable hepatocellular carcinoma Results from

the Eastern Cooperative Oncology Grouprsquos Study E1203 Journal of Clinical

2006 414

Tabellenanhang

55

7 Tabellenanhang

Tab 7-1 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Hauptgruppen 1-5

HG1 HG2 HG3 HG4 HG5

Tier 1 234 212 70 304 315

Tier 2 216 282 317 249 324

Tier 3 142 221 184 332 226

Tier 4 306 245 304 287 323

Tier 5 302 205 288 293 273

Tier 6 167 210 306 278 193

Tier 7 291 185 332 271 198

Tier 8 189 215 245 249 201

Tier 9 314 65 234 260

Tier 10 199 268 232

Tier 11 252 291 270

Tier 12 229 169

Tier 13 246

MW 23088 23075 23456 26700 25591

SEM 0795 1070 3487 1108 1505

Test nsa ns

b nsc ns

d

Test lt0001e lt0001

f 0001g lt0001

h lt0001i

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabellenanhang

56

Tab 7-2 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Kontrollgruppen

1-5

KG1 KG2 KG3 KG4 KG5

Tier 1 51 51 47 47 47

Tier 2 47 48 44 48 43

Tier 3 53 48 42 43 43

Tier 4 48 51 61 74 47

Tier 5 57 87 47 44 41

Tier 6 54 47 50 46 40

Tier 7 51 68 51 45 47

Tier 8 52 92 56 49 46

Tier 9 63 63 51 44 47

Tier 10 77 77 48 43 48

Tier 11 50

MW 5530 6320 4973 4830 4490

SEM 0281 0541 0160 0293 0091

Test nsa ns

b nsc 0019

d

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Tabellenanhang

57

Tab 7-3 Gewichtsentwicklung der Hauptgruppen 1-5

HG1 HG2 HG3 HG4 HG5

Tier 1 0938 1045 0841 0942 1057

Tier 2 1092 0938 0870 0894 0950

Tier 3 1075 1070 1435 1077 0967

Tier 4 1089 1039 0696 0960 1004

Tier 5 0988 0984 0693 0763 0958

Tier 6 1187 0949 1004 1041 1033

Tier 7 1044 0988 1220 0874 1306

Tier 8 1039 0964 0984 0949 1016

Tier 9 1038 1221 0957 1209

Tier 10 1063 1039 0935 0946

Tier 11 1020 1934 1192 1030

Tier 12 1007 1266 0770

Tier 13 1063 0618

Tier 14 0935

MW 1056 1009 1081 0984 0983

SEM 0009 0004 0033 0010 0012

Test nsa ns

b nsc ns

d

lt0001e 0001

f lt0001g lt0001

h lt0001i

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabellenanhang

58

Tab 7-4 Gewichtsentwicklung der Kontrollgruppen 1-5

KG1 KG2 KG3 KG4 KG5

Tier 1 1308 1311 2255 1836 1717

Tier 2 1397 1269 1408 1872 1672

Tier 3 1332 1318 1471 1134 1598

Tier 4 1285 1225 1642 1206 1621

Tier 5 1331 1189 1828 1512 1896

Tier 6 1341 1203 1946 1339 1746

Tier 7 1361 0981 1788 1326 1589

Tier 8 1290 1105 1806 1411 1856

Tier 9 1109 1090 1560 1380 1389

Tier 10 1128 1094 1526 1432 1406

Tier 11 1537

MW 1288 1179 1706 1445 1649

SEM 0010 0011 0023 0024 0017

Test 0029a 0025

b 0043c ns

d

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Tabellenanhang

59

Tab 6-5Nebenwirkungen von Gefitinib [47]

Nebenwirkungen nach Systemorganklassen und Haumlufigkeit Stoffwechsel- und Ernaumlhrungsstoumlrungen Sehr haumlufig Anorexie leicht oder

mittelschwer (CTC-Grad 1 oder 2)

Augenerkrankungen Haumlufig Konjunktivitis Blepharitis und

trockene Augen hauptsaumlchlich

leicht (CTC-Grad 1) Gelegentlich Hornhauterosion reversibel und

manchmal verbunden mit

anormalem Wimpernwachstum Keratitis (012 )

Gefaumlszligerkrankungen Haumlufig Haumlmorrhagie wie Nasenbluten

und Haumlmaturie Erkrankungen der Atemwege des Brustraums und Mediastinums

Haumlufig Interstitielle Lungenerkrankung (13 ) oft schwer (CTC-Grad 3-4) uumlber Todesfaumllle wurde

berichtet Erkrankungen des Gastrointestinaltrakts Sehr haumlufig Durchfall hauptsaumlchlich leicht

oder mittelschwer (CTC-Grad 1

oder 2)

Erbrechen hauptsaumlchlich leicht

oder mittelschwer (CTC-Grad 1

oder 2)

Uumlbelkeit hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Stomatitis hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Haumlufig Dehydratation als Folge von

Durchfall Uumlbelkeit Erbrechen

oder Appetitlosigkeit

Mundtrockenheit hauptsaumlchlich

leicht (CTC-Grad 1)

Gelegentlich Pankreatitis gastrointestinale Perforation

Leber- und Gallenerkrankungen Sehr haumlufig Erhoumlhungen der

Alaninaminotransferase

hauptsaumlchlich leicht bis

mittelschwer Haumlufig Erhoumlhungen der

Aspartataminotransferase

hauptsaumlchlich leicht bis

mittelschwer Erhoumlhungen des

Gesamtbilirubins hauptsaumlchlich

leicht bis mittelschwer

Gelegentlich Hepatitis

Tabellenanhang

60

Erkrankungen der Haut und des Unterhautzellgewebes

Sehr haumlufig Hautreaktionen hauptsaumlchlich

leicht bis mittelschwer (CTC-Grad 1 oder 2) pustuloumlser Ausschlag manchmal juckend mit trockener Haut einschlieszliglich Hautfissuren erythematoumls

Haumlufig Nagelstoumlrungen Alopezie

Gelegentlich Allergische Reaktionen unter

anderem Angiooumldem und

Urtikaria Selten Bulloumlse Reaktionen

einschlieszliglich toxisch epidermaler Nekrolyse Stevens-Johnson-Syndrom und Erythema multiforme Kutane Vaskulitis

Erkrankungen der Nieren und Harnwege Haumlufig Asymptomatische Erhoumlhung der Kreatininwerte im Blut Proteinurie Zystitis

Selten Haumlmorrhagische Zystitis Allgemeine Erkrankungen und Beschwerden am Verabreichungsort

Sehr haumlufig Asthenie hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Haumlufig Pyrexie Die Haumlufigkeit von UAWs die mit abnormalen Aumlnderungen eines Laborwerts

zusammenhaumlngen wurde auf Basis der Patienten ermittelt bei denen sich der

entsprechende Laborwert mindestens um 2 oder mehr CTC-Grade (bezogen auf den

basalen Laborwert) geaumlndert hat

Dieses Ereignis kann zusammen mit anderen Formen von

Dehydratisierungserscheinungen auftreten (hauptsaumlchlich Hautreaktionen) die bei

IRESSA beobachtet wurden

Die Gesamthaumlufigkeit der unerwuumlnschten Ereignisse mit allergischen Reaktionen

betrug nach der zusammengefassten Analyse der ISEL- INTEREST- und

IPASS-Studien 15 (36 Patienten) Vierzehn der 36 Patienten wurden aus der

gemeldeten Haumlufigkeit ausgeschlossen da es in den Meldungen Hinweise auf

eine nicht-allergische Aumltiologie gab oder darauf dass die allergische Reaktion

die Folge einer Therapie mit einem anderen Arzneimittel war

Dies schlieszligt einzelne Berichte von Leberversagen ein das in einigen Faumlllen

toumldlich verlief

Abkuumlrzungsverzeichnis

61

8 Abkuumlrzungsverzeichnis

microl Mikroliter

Abb Abbildung

ABC avidin-biotin-complex

AKT aktivierte Protein Kinase B

ATP Adenosintriphosphat

BCLC Bacelona Liver Cancer Clinic

BrdU Bromodesoxyuridin

bzw beziehungsweise

CCF clear cell foci

CIS China integrated score

cm Zentimeter

d der

DAB 33-Diaminobenzidin

dh das heiszligt

DNA Desoxyribonucleic acid

EGF Epidermal Growth Factor

EGF-R EGF-Rezeptor

Fa Firma

FAH foci of altered hepatocytes

g Gramm

GSF glycogen storing foci

h Stunde

HCA Hepatozellulaumlres Adenom

HCC Hepatozellulaumlres Karzinom

HE Haumlmatoxylin- Eosin- Faumlrbung

HG Hauptgruppe

HPLC high performance liquid chromatographie

IGF-1R Insulin-Like Growth Factor Receptor 1

GLUT Glukosetransporter

JAK Januskinase

kg Kilogramm

Abkuumlrzungsverzeichnis

62

KG Kontrollgruppe

MAPK mitogen activated protein kinase

mg Milligramm

ml Milliliter

mm Millimeter

mTOR mechanistic Target of Rapamycin

MW Mittelwert

NaCl Natriumchlorid

NaHCO3 Natriumhydrogencarbonat

NNM N- Nitrosomorpholin

ns nicht signifikant

PAS Periodic acid-Schiff reaction

PDGF-R-β Platet Derived Growth Factor-Rezeptor-β

PEI Perkutane Ethanol- Instillation

PI3K Phosphoinositide 3- Kinase

PST Performance- Status

RAF-Kinase Ras-activated factor-Kinase

Ras Rat sarcoma

RFA Radiofrequenzablation

RNA Ribunuclied acid

SEM Standard error of the mean

STAT Signal Transducers and Activators of Transcription

TACE transarterielle Chemoembolisation

TGF-α Transforming Growth Factor alpha

TRIS Tris(hydroxymethyl)-aminomethan

ua unter anderem

UAW Unerwuumlnschte Arzneimittelwirkung

VEGF-R Vascular Endothelial Growth factor-Rezeptor

vgl vergleiche

zB zum Beispiel

Danksagung

63

9 Danksagung

Besonderer Dank gilt Herrn Professor Dr med F Dombrowski fuumlr die Uumlberlassung

des Themas und die Moumlglichkeit diese Arbeit an seinem Institut durchzufuumlhren Mit

seiner Unterstuumltzung war es moumlglich ein Gerhard- Domagk- Stipendium der Ernst-

Moritz- Arndt- Universitaumlt zu erhalten An dieser Stelle moumlchte ich mich auch

rechtherzlich bei der Stipendienvergabekommission bedanken Meinen Doktoranden-

Kollegen moumlchte ich fuumlr die Bereitschaft danken jederzeit bei der Versorgung der

Ratten und Mithilfe bei den experimentellen Versuchen zur Verfuumlgung zu stehen Der

Tierpflegerin Frau Zimak sowie den medizinisch-technischen Assistenten des Instituts

danke ich fuumlr die Versorgung der Tiere und die Anfertigung der histologischen und

immunhistochemischen Schnitte Nicht zuletzt danke ich Frau Dr F Steinmuumlller und

Frau Dr S Ribback fuumlr die Betreuung und kritische Auseinandersetzung mit meiner

Doktorarbeit

Page 55: Die Inhibition von TGF-a bei der Hepatokarzinogenese nach ... · RFA und transarterielle (Chemo-)Embolisation= TAE/ TACE) zur Verfügung. Da die Diagnose jedoch häufig erst in einem

Tabellenanhang

55

7 Tabellenanhang

Tab 7-1 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Hauptgruppen 1-5

HG1 HG2 HG3 HG4 HG5

Tier 1 234 212 70 304 315

Tier 2 216 282 317 249 324

Tier 3 142 221 184 332 226

Tier 4 306 245 304 287 323

Tier 5 302 205 288 293 273

Tier 6 167 210 306 278 193

Tier 7 291 185 332 271 198

Tier 8 189 215 245 249 201

Tier 9 314 65 234 260

Tier 10 199 268 232

Tier 11 252 291 270

Tier 12 229 169

Tier 13 246

MW 23088 23075 23456 26700 25591

SEM 0795 1070 3487 1108 1505

Test nsa ns

b nsc ns

d

Test lt0001e lt0001

f 0001g lt0001

h lt0001i

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabellenanhang

56

Tab 7-2 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Kontrollgruppen

1-5

KG1 KG2 KG3 KG4 KG5

Tier 1 51 51 47 47 47

Tier 2 47 48 44 48 43

Tier 3 53 48 42 43 43

Tier 4 48 51 61 74 47

Tier 5 57 87 47 44 41

Tier 6 54 47 50 46 40

Tier 7 51 68 51 45 47

Tier 8 52 92 56 49 46

Tier 9 63 63 51 44 47

Tier 10 77 77 48 43 48

Tier 11 50

MW 5530 6320 4973 4830 4490

SEM 0281 0541 0160 0293 0091

Test nsa ns

b nsc 0019

d

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Tabellenanhang

57

Tab 7-3 Gewichtsentwicklung der Hauptgruppen 1-5

HG1 HG2 HG3 HG4 HG5

Tier 1 0938 1045 0841 0942 1057

Tier 2 1092 0938 0870 0894 0950

Tier 3 1075 1070 1435 1077 0967

Tier 4 1089 1039 0696 0960 1004

Tier 5 0988 0984 0693 0763 0958

Tier 6 1187 0949 1004 1041 1033

Tier 7 1044 0988 1220 0874 1306

Tier 8 1039 0964 0984 0949 1016

Tier 9 1038 1221 0957 1209

Tier 10 1063 1039 0935 0946

Tier 11 1020 1934 1192 1030

Tier 12 1007 1266 0770

Tier 13 1063 0618

Tier 14 0935

MW 1056 1009 1081 0984 0983

SEM 0009 0004 0033 0010 0012

Test nsa ns

b nsc ns

d

lt0001e 0001

f lt0001g lt0001

h lt0001i

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabellenanhang

58

Tab 7-4 Gewichtsentwicklung der Kontrollgruppen 1-5

KG1 KG2 KG3 KG4 KG5

Tier 1 1308 1311 2255 1836 1717

Tier 2 1397 1269 1408 1872 1672

Tier 3 1332 1318 1471 1134 1598

Tier 4 1285 1225 1642 1206 1621

Tier 5 1331 1189 1828 1512 1896

Tier 6 1341 1203 1946 1339 1746

Tier 7 1361 0981 1788 1326 1589

Tier 8 1290 1105 1806 1411 1856

Tier 9 1109 1090 1560 1380 1389

Tier 10 1128 1094 1526 1432 1406

Tier 11 1537

MW 1288 1179 1706 1445 1649

SEM 0010 0011 0023 0024 0017

Test 0029a 0025

b 0043c ns

d

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Tabellenanhang

59

Tab 6-5Nebenwirkungen von Gefitinib [47]

Nebenwirkungen nach Systemorganklassen und Haumlufigkeit Stoffwechsel- und Ernaumlhrungsstoumlrungen Sehr haumlufig Anorexie leicht oder

mittelschwer (CTC-Grad 1 oder 2)

Augenerkrankungen Haumlufig Konjunktivitis Blepharitis und

trockene Augen hauptsaumlchlich

leicht (CTC-Grad 1) Gelegentlich Hornhauterosion reversibel und

manchmal verbunden mit

anormalem Wimpernwachstum Keratitis (012 )

Gefaumlszligerkrankungen Haumlufig Haumlmorrhagie wie Nasenbluten

und Haumlmaturie Erkrankungen der Atemwege des Brustraums und Mediastinums

Haumlufig Interstitielle Lungenerkrankung (13 ) oft schwer (CTC-Grad 3-4) uumlber Todesfaumllle wurde

berichtet Erkrankungen des Gastrointestinaltrakts Sehr haumlufig Durchfall hauptsaumlchlich leicht

oder mittelschwer (CTC-Grad 1

oder 2)

Erbrechen hauptsaumlchlich leicht

oder mittelschwer (CTC-Grad 1

oder 2)

Uumlbelkeit hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Stomatitis hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Haumlufig Dehydratation als Folge von

Durchfall Uumlbelkeit Erbrechen

oder Appetitlosigkeit

Mundtrockenheit hauptsaumlchlich

leicht (CTC-Grad 1)

Gelegentlich Pankreatitis gastrointestinale Perforation

Leber- und Gallenerkrankungen Sehr haumlufig Erhoumlhungen der

Alaninaminotransferase

hauptsaumlchlich leicht bis

mittelschwer Haumlufig Erhoumlhungen der

Aspartataminotransferase

hauptsaumlchlich leicht bis

mittelschwer Erhoumlhungen des

Gesamtbilirubins hauptsaumlchlich

leicht bis mittelschwer

Gelegentlich Hepatitis

Tabellenanhang

60

Erkrankungen der Haut und des Unterhautzellgewebes

Sehr haumlufig Hautreaktionen hauptsaumlchlich

leicht bis mittelschwer (CTC-Grad 1 oder 2) pustuloumlser Ausschlag manchmal juckend mit trockener Haut einschlieszliglich Hautfissuren erythematoumls

Haumlufig Nagelstoumlrungen Alopezie

Gelegentlich Allergische Reaktionen unter

anderem Angiooumldem und

Urtikaria Selten Bulloumlse Reaktionen

einschlieszliglich toxisch epidermaler Nekrolyse Stevens-Johnson-Syndrom und Erythema multiforme Kutane Vaskulitis

Erkrankungen der Nieren und Harnwege Haumlufig Asymptomatische Erhoumlhung der Kreatininwerte im Blut Proteinurie Zystitis

Selten Haumlmorrhagische Zystitis Allgemeine Erkrankungen und Beschwerden am Verabreichungsort

Sehr haumlufig Asthenie hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Haumlufig Pyrexie Die Haumlufigkeit von UAWs die mit abnormalen Aumlnderungen eines Laborwerts

zusammenhaumlngen wurde auf Basis der Patienten ermittelt bei denen sich der

entsprechende Laborwert mindestens um 2 oder mehr CTC-Grade (bezogen auf den

basalen Laborwert) geaumlndert hat

Dieses Ereignis kann zusammen mit anderen Formen von

Dehydratisierungserscheinungen auftreten (hauptsaumlchlich Hautreaktionen) die bei

IRESSA beobachtet wurden

Die Gesamthaumlufigkeit der unerwuumlnschten Ereignisse mit allergischen Reaktionen

betrug nach der zusammengefassten Analyse der ISEL- INTEREST- und

IPASS-Studien 15 (36 Patienten) Vierzehn der 36 Patienten wurden aus der

gemeldeten Haumlufigkeit ausgeschlossen da es in den Meldungen Hinweise auf

eine nicht-allergische Aumltiologie gab oder darauf dass die allergische Reaktion

die Folge einer Therapie mit einem anderen Arzneimittel war

Dies schlieszligt einzelne Berichte von Leberversagen ein das in einigen Faumlllen

toumldlich verlief

Abkuumlrzungsverzeichnis

61

8 Abkuumlrzungsverzeichnis

microl Mikroliter

Abb Abbildung

ABC avidin-biotin-complex

AKT aktivierte Protein Kinase B

ATP Adenosintriphosphat

BCLC Bacelona Liver Cancer Clinic

BrdU Bromodesoxyuridin

bzw beziehungsweise

CCF clear cell foci

CIS China integrated score

cm Zentimeter

d der

DAB 33-Diaminobenzidin

dh das heiszligt

DNA Desoxyribonucleic acid

EGF Epidermal Growth Factor

EGF-R EGF-Rezeptor

Fa Firma

FAH foci of altered hepatocytes

g Gramm

GSF glycogen storing foci

h Stunde

HCA Hepatozellulaumlres Adenom

HCC Hepatozellulaumlres Karzinom

HE Haumlmatoxylin- Eosin- Faumlrbung

HG Hauptgruppe

HPLC high performance liquid chromatographie

IGF-1R Insulin-Like Growth Factor Receptor 1

GLUT Glukosetransporter

JAK Januskinase

kg Kilogramm

Abkuumlrzungsverzeichnis

62

KG Kontrollgruppe

MAPK mitogen activated protein kinase

mg Milligramm

ml Milliliter

mm Millimeter

mTOR mechanistic Target of Rapamycin

MW Mittelwert

NaCl Natriumchlorid

NaHCO3 Natriumhydrogencarbonat

NNM N- Nitrosomorpholin

ns nicht signifikant

PAS Periodic acid-Schiff reaction

PDGF-R-β Platet Derived Growth Factor-Rezeptor-β

PEI Perkutane Ethanol- Instillation

PI3K Phosphoinositide 3- Kinase

PST Performance- Status

RAF-Kinase Ras-activated factor-Kinase

Ras Rat sarcoma

RFA Radiofrequenzablation

RNA Ribunuclied acid

SEM Standard error of the mean

STAT Signal Transducers and Activators of Transcription

TACE transarterielle Chemoembolisation

TGF-α Transforming Growth Factor alpha

TRIS Tris(hydroxymethyl)-aminomethan

ua unter anderem

UAW Unerwuumlnschte Arzneimittelwirkung

VEGF-R Vascular Endothelial Growth factor-Rezeptor

vgl vergleiche

zB zum Beispiel

Danksagung

63

9 Danksagung

Besonderer Dank gilt Herrn Professor Dr med F Dombrowski fuumlr die Uumlberlassung

des Themas und die Moumlglichkeit diese Arbeit an seinem Institut durchzufuumlhren Mit

seiner Unterstuumltzung war es moumlglich ein Gerhard- Domagk- Stipendium der Ernst-

Moritz- Arndt- Universitaumlt zu erhalten An dieser Stelle moumlchte ich mich auch

rechtherzlich bei der Stipendienvergabekommission bedanken Meinen Doktoranden-

Kollegen moumlchte ich fuumlr die Bereitschaft danken jederzeit bei der Versorgung der

Ratten und Mithilfe bei den experimentellen Versuchen zur Verfuumlgung zu stehen Der

Tierpflegerin Frau Zimak sowie den medizinisch-technischen Assistenten des Instituts

danke ich fuumlr die Versorgung der Tiere und die Anfertigung der histologischen und

immunhistochemischen Schnitte Nicht zuletzt danke ich Frau Dr F Steinmuumlller und

Frau Dr S Ribback fuumlr die Betreuung und kritische Auseinandersetzung mit meiner

Doktorarbeit

Page 56: Die Inhibition von TGF-a bei der Hepatokarzinogenese nach ... · RFA und transarterielle (Chemo-)Embolisation= TAE/ TACE) zur Verfügung. Da die Diagnose jedoch häufig erst in einem

Tabellenanhang

56

Tab 7-2 Blutglukosewerte zum Toumltungszeitpunkt der Kontrollgruppen

1-5

KG1 KG2 KG3 KG4 KG5

Tier 1 51 51 47 47 47

Tier 2 47 48 44 48 43

Tier 3 53 48 42 43 43

Tier 4 48 51 61 74 47

Tier 5 57 87 47 44 41

Tier 6 54 47 50 46 40

Tier 7 51 68 51 45 47

Tier 8 52 92 56 49 46

Tier 9 63 63 51 44 47

Tier 10 77 77 48 43 48

Tier 11 50

MW 5530 6320 4973 4830 4490

SEM 0281 0541 0160 0293 0091

Test nsa ns

b nsc 0019

d

Angegeben ist jeweils der Mittelwert der Blutglukosedaten am Toumltungstag

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Tabellenanhang

57

Tab 7-3 Gewichtsentwicklung der Hauptgruppen 1-5

HG1 HG2 HG3 HG4 HG5

Tier 1 0938 1045 0841 0942 1057

Tier 2 1092 0938 0870 0894 0950

Tier 3 1075 1070 1435 1077 0967

Tier 4 1089 1039 0696 0960 1004

Tier 5 0988 0984 0693 0763 0958

Tier 6 1187 0949 1004 1041 1033

Tier 7 1044 0988 1220 0874 1306

Tier 8 1039 0964 0984 0949 1016

Tier 9 1038 1221 0957 1209

Tier 10 1063 1039 0935 0946

Tier 11 1020 1934 1192 1030

Tier 12 1007 1266 0770

Tier 13 1063 0618

Tier 14 0935

MW 1056 1009 1081 0984 0983

SEM 0009 0004 0033 0010 0012

Test nsa ns

b nsc ns

d

lt0001e 0001

f lt0001g lt0001

h lt0001i

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabellenanhang

58

Tab 7-4 Gewichtsentwicklung der Kontrollgruppen 1-5

KG1 KG2 KG3 KG4 KG5

Tier 1 1308 1311 2255 1836 1717

Tier 2 1397 1269 1408 1872 1672

Tier 3 1332 1318 1471 1134 1598

Tier 4 1285 1225 1642 1206 1621

Tier 5 1331 1189 1828 1512 1896

Tier 6 1341 1203 1946 1339 1746

Tier 7 1361 0981 1788 1326 1589

Tier 8 1290 1105 1806 1411 1856

Tier 9 1109 1090 1560 1380 1389

Tier 10 1128 1094 1526 1432 1406

Tier 11 1537

MW 1288 1179 1706 1445 1649

SEM 0010 0011 0023 0024 0017

Test 0029a 0025

b 0043c ns

d

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Tabellenanhang

59

Tab 6-5Nebenwirkungen von Gefitinib [47]

Nebenwirkungen nach Systemorganklassen und Haumlufigkeit Stoffwechsel- und Ernaumlhrungsstoumlrungen Sehr haumlufig Anorexie leicht oder

mittelschwer (CTC-Grad 1 oder 2)

Augenerkrankungen Haumlufig Konjunktivitis Blepharitis und

trockene Augen hauptsaumlchlich

leicht (CTC-Grad 1) Gelegentlich Hornhauterosion reversibel und

manchmal verbunden mit

anormalem Wimpernwachstum Keratitis (012 )

Gefaumlszligerkrankungen Haumlufig Haumlmorrhagie wie Nasenbluten

und Haumlmaturie Erkrankungen der Atemwege des Brustraums und Mediastinums

Haumlufig Interstitielle Lungenerkrankung (13 ) oft schwer (CTC-Grad 3-4) uumlber Todesfaumllle wurde

berichtet Erkrankungen des Gastrointestinaltrakts Sehr haumlufig Durchfall hauptsaumlchlich leicht

oder mittelschwer (CTC-Grad 1

oder 2)

Erbrechen hauptsaumlchlich leicht

oder mittelschwer (CTC-Grad 1

oder 2)

Uumlbelkeit hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Stomatitis hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Haumlufig Dehydratation als Folge von

Durchfall Uumlbelkeit Erbrechen

oder Appetitlosigkeit

Mundtrockenheit hauptsaumlchlich

leicht (CTC-Grad 1)

Gelegentlich Pankreatitis gastrointestinale Perforation

Leber- und Gallenerkrankungen Sehr haumlufig Erhoumlhungen der

Alaninaminotransferase

hauptsaumlchlich leicht bis

mittelschwer Haumlufig Erhoumlhungen der

Aspartataminotransferase

hauptsaumlchlich leicht bis

mittelschwer Erhoumlhungen des

Gesamtbilirubins hauptsaumlchlich

leicht bis mittelschwer

Gelegentlich Hepatitis

Tabellenanhang

60

Erkrankungen der Haut und des Unterhautzellgewebes

Sehr haumlufig Hautreaktionen hauptsaumlchlich

leicht bis mittelschwer (CTC-Grad 1 oder 2) pustuloumlser Ausschlag manchmal juckend mit trockener Haut einschlieszliglich Hautfissuren erythematoumls

Haumlufig Nagelstoumlrungen Alopezie

Gelegentlich Allergische Reaktionen unter

anderem Angiooumldem und

Urtikaria Selten Bulloumlse Reaktionen

einschlieszliglich toxisch epidermaler Nekrolyse Stevens-Johnson-Syndrom und Erythema multiforme Kutane Vaskulitis

Erkrankungen der Nieren und Harnwege Haumlufig Asymptomatische Erhoumlhung der Kreatininwerte im Blut Proteinurie Zystitis

Selten Haumlmorrhagische Zystitis Allgemeine Erkrankungen und Beschwerden am Verabreichungsort

Sehr haumlufig Asthenie hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Haumlufig Pyrexie Die Haumlufigkeit von UAWs die mit abnormalen Aumlnderungen eines Laborwerts

zusammenhaumlngen wurde auf Basis der Patienten ermittelt bei denen sich der

entsprechende Laborwert mindestens um 2 oder mehr CTC-Grade (bezogen auf den

basalen Laborwert) geaumlndert hat

Dieses Ereignis kann zusammen mit anderen Formen von

Dehydratisierungserscheinungen auftreten (hauptsaumlchlich Hautreaktionen) die bei

IRESSA beobachtet wurden

Die Gesamthaumlufigkeit der unerwuumlnschten Ereignisse mit allergischen Reaktionen

betrug nach der zusammengefassten Analyse der ISEL- INTEREST- und

IPASS-Studien 15 (36 Patienten) Vierzehn der 36 Patienten wurden aus der

gemeldeten Haumlufigkeit ausgeschlossen da es in den Meldungen Hinweise auf

eine nicht-allergische Aumltiologie gab oder darauf dass die allergische Reaktion

die Folge einer Therapie mit einem anderen Arzneimittel war

Dies schlieszligt einzelne Berichte von Leberversagen ein das in einigen Faumlllen

toumldlich verlief

Abkuumlrzungsverzeichnis

61

8 Abkuumlrzungsverzeichnis

microl Mikroliter

Abb Abbildung

ABC avidin-biotin-complex

AKT aktivierte Protein Kinase B

ATP Adenosintriphosphat

BCLC Bacelona Liver Cancer Clinic

BrdU Bromodesoxyuridin

bzw beziehungsweise

CCF clear cell foci

CIS China integrated score

cm Zentimeter

d der

DAB 33-Diaminobenzidin

dh das heiszligt

DNA Desoxyribonucleic acid

EGF Epidermal Growth Factor

EGF-R EGF-Rezeptor

Fa Firma

FAH foci of altered hepatocytes

g Gramm

GSF glycogen storing foci

h Stunde

HCA Hepatozellulaumlres Adenom

HCC Hepatozellulaumlres Karzinom

HE Haumlmatoxylin- Eosin- Faumlrbung

HG Hauptgruppe

HPLC high performance liquid chromatographie

IGF-1R Insulin-Like Growth Factor Receptor 1

GLUT Glukosetransporter

JAK Januskinase

kg Kilogramm

Abkuumlrzungsverzeichnis

62

KG Kontrollgruppe

MAPK mitogen activated protein kinase

mg Milligramm

ml Milliliter

mm Millimeter

mTOR mechanistic Target of Rapamycin

MW Mittelwert

NaCl Natriumchlorid

NaHCO3 Natriumhydrogencarbonat

NNM N- Nitrosomorpholin

ns nicht signifikant

PAS Periodic acid-Schiff reaction

PDGF-R-β Platet Derived Growth Factor-Rezeptor-β

PEI Perkutane Ethanol- Instillation

PI3K Phosphoinositide 3- Kinase

PST Performance- Status

RAF-Kinase Ras-activated factor-Kinase

Ras Rat sarcoma

RFA Radiofrequenzablation

RNA Ribunuclied acid

SEM Standard error of the mean

STAT Signal Transducers and Activators of Transcription

TACE transarterielle Chemoembolisation

TGF-α Transforming Growth Factor alpha

TRIS Tris(hydroxymethyl)-aminomethan

ua unter anderem

UAW Unerwuumlnschte Arzneimittelwirkung

VEGF-R Vascular Endothelial Growth factor-Rezeptor

vgl vergleiche

zB zum Beispiel

Danksagung

63

9 Danksagung

Besonderer Dank gilt Herrn Professor Dr med F Dombrowski fuumlr die Uumlberlassung

des Themas und die Moumlglichkeit diese Arbeit an seinem Institut durchzufuumlhren Mit

seiner Unterstuumltzung war es moumlglich ein Gerhard- Domagk- Stipendium der Ernst-

Moritz- Arndt- Universitaumlt zu erhalten An dieser Stelle moumlchte ich mich auch

rechtherzlich bei der Stipendienvergabekommission bedanken Meinen Doktoranden-

Kollegen moumlchte ich fuumlr die Bereitschaft danken jederzeit bei der Versorgung der

Ratten und Mithilfe bei den experimentellen Versuchen zur Verfuumlgung zu stehen Der

Tierpflegerin Frau Zimak sowie den medizinisch-technischen Assistenten des Instituts

danke ich fuumlr die Versorgung der Tiere und die Anfertigung der histologischen und

immunhistochemischen Schnitte Nicht zuletzt danke ich Frau Dr F Steinmuumlller und

Frau Dr S Ribback fuumlr die Betreuung und kritische Auseinandersetzung mit meiner

Doktorarbeit

Page 57: Die Inhibition von TGF-a bei der Hepatokarzinogenese nach ... · RFA und transarterielle (Chemo-)Embolisation= TAE/ TACE) zur Verfügung. Da die Diagnose jedoch häufig erst in einem

Tabellenanhang

57

Tab 7-3 Gewichtsentwicklung der Hauptgruppen 1-5

HG1 HG2 HG3 HG4 HG5

Tier 1 0938 1045 0841 0942 1057

Tier 2 1092 0938 0870 0894 0950

Tier 3 1075 1070 1435 1077 0967

Tier 4 1089 1039 0696 0960 1004

Tier 5 0988 0984 0693 0763 0958

Tier 6 1187 0949 1004 1041 1033

Tier 7 1044 0988 1220 0874 1306

Tier 8 1039 0964 0984 0949 1016

Tier 9 1038 1221 0957 1209

Tier 10 1063 1039 0935 0946

Tier 11 1020 1934 1192 1030

Tier 12 1007 1266 0770

Tier 13 1063 0618

Tier 14 0935

MW 1056 1009 1081 0984 0983

SEM 0009 0004 0033 0010 0012

Test nsa ns

b nsc ns

d

lt0001e 0001

f lt0001g lt0001

h lt0001i

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Hauptgruppen 1 und 2

b Vergleich der Hauptgruppen 3 und 4

c Vergleich der Hauptgruppen 4 und 5

d Vergleich der Hauptgruppen 3 und 5

e Vergleich der Hauptgruppe 1 und Kontrollgruppe 1

f Vergleich der Hauptgruppe 2 und Kontrollgruppe 2

g Vergleich der Hauptgruppe 3 und Kontrollgruppe 3

h Vergleich der Hauptgruppe 4 und Kontrollgruppe 4

i Vergleich der Hauptgruppe 5 und Kontrollgruppe 5

Tabellenanhang

58

Tab 7-4 Gewichtsentwicklung der Kontrollgruppen 1-5

KG1 KG2 KG3 KG4 KG5

Tier 1 1308 1311 2255 1836 1717

Tier 2 1397 1269 1408 1872 1672

Tier 3 1332 1318 1471 1134 1598

Tier 4 1285 1225 1642 1206 1621

Tier 5 1331 1189 1828 1512 1896

Tier 6 1341 1203 1946 1339 1746

Tier 7 1361 0981 1788 1326 1589

Tier 8 1290 1105 1806 1411 1856

Tier 9 1109 1090 1560 1380 1389

Tier 10 1128 1094 1526 1432 1406

Tier 11 1537

MW 1288 1179 1706 1445 1649

SEM 0010 0011 0023 0024 0017

Test 0029a 0025

b 0043c ns

d

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Tabellenanhang

59

Tab 6-5Nebenwirkungen von Gefitinib [47]

Nebenwirkungen nach Systemorganklassen und Haumlufigkeit Stoffwechsel- und Ernaumlhrungsstoumlrungen Sehr haumlufig Anorexie leicht oder

mittelschwer (CTC-Grad 1 oder 2)

Augenerkrankungen Haumlufig Konjunktivitis Blepharitis und

trockene Augen hauptsaumlchlich

leicht (CTC-Grad 1) Gelegentlich Hornhauterosion reversibel und

manchmal verbunden mit

anormalem Wimpernwachstum Keratitis (012 )

Gefaumlszligerkrankungen Haumlufig Haumlmorrhagie wie Nasenbluten

und Haumlmaturie Erkrankungen der Atemwege des Brustraums und Mediastinums

Haumlufig Interstitielle Lungenerkrankung (13 ) oft schwer (CTC-Grad 3-4) uumlber Todesfaumllle wurde

berichtet Erkrankungen des Gastrointestinaltrakts Sehr haumlufig Durchfall hauptsaumlchlich leicht

oder mittelschwer (CTC-Grad 1

oder 2)

Erbrechen hauptsaumlchlich leicht

oder mittelschwer (CTC-Grad 1

oder 2)

Uumlbelkeit hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Stomatitis hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Haumlufig Dehydratation als Folge von

Durchfall Uumlbelkeit Erbrechen

oder Appetitlosigkeit

Mundtrockenheit hauptsaumlchlich

leicht (CTC-Grad 1)

Gelegentlich Pankreatitis gastrointestinale Perforation

Leber- und Gallenerkrankungen Sehr haumlufig Erhoumlhungen der

Alaninaminotransferase

hauptsaumlchlich leicht bis

mittelschwer Haumlufig Erhoumlhungen der

Aspartataminotransferase

hauptsaumlchlich leicht bis

mittelschwer Erhoumlhungen des

Gesamtbilirubins hauptsaumlchlich

leicht bis mittelschwer

Gelegentlich Hepatitis

Tabellenanhang

60

Erkrankungen der Haut und des Unterhautzellgewebes

Sehr haumlufig Hautreaktionen hauptsaumlchlich

leicht bis mittelschwer (CTC-Grad 1 oder 2) pustuloumlser Ausschlag manchmal juckend mit trockener Haut einschlieszliglich Hautfissuren erythematoumls

Haumlufig Nagelstoumlrungen Alopezie

Gelegentlich Allergische Reaktionen unter

anderem Angiooumldem und

Urtikaria Selten Bulloumlse Reaktionen

einschlieszliglich toxisch epidermaler Nekrolyse Stevens-Johnson-Syndrom und Erythema multiforme Kutane Vaskulitis

Erkrankungen der Nieren und Harnwege Haumlufig Asymptomatische Erhoumlhung der Kreatininwerte im Blut Proteinurie Zystitis

Selten Haumlmorrhagische Zystitis Allgemeine Erkrankungen und Beschwerden am Verabreichungsort

Sehr haumlufig Asthenie hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Haumlufig Pyrexie Die Haumlufigkeit von UAWs die mit abnormalen Aumlnderungen eines Laborwerts

zusammenhaumlngen wurde auf Basis der Patienten ermittelt bei denen sich der

entsprechende Laborwert mindestens um 2 oder mehr CTC-Grade (bezogen auf den

basalen Laborwert) geaumlndert hat

Dieses Ereignis kann zusammen mit anderen Formen von

Dehydratisierungserscheinungen auftreten (hauptsaumlchlich Hautreaktionen) die bei

IRESSA beobachtet wurden

Die Gesamthaumlufigkeit der unerwuumlnschten Ereignisse mit allergischen Reaktionen

betrug nach der zusammengefassten Analyse der ISEL- INTEREST- und

IPASS-Studien 15 (36 Patienten) Vierzehn der 36 Patienten wurden aus der

gemeldeten Haumlufigkeit ausgeschlossen da es in den Meldungen Hinweise auf

eine nicht-allergische Aumltiologie gab oder darauf dass die allergische Reaktion

die Folge einer Therapie mit einem anderen Arzneimittel war

Dies schlieszligt einzelne Berichte von Leberversagen ein das in einigen Faumlllen

toumldlich verlief

Abkuumlrzungsverzeichnis

61

8 Abkuumlrzungsverzeichnis

microl Mikroliter

Abb Abbildung

ABC avidin-biotin-complex

AKT aktivierte Protein Kinase B

ATP Adenosintriphosphat

BCLC Bacelona Liver Cancer Clinic

BrdU Bromodesoxyuridin

bzw beziehungsweise

CCF clear cell foci

CIS China integrated score

cm Zentimeter

d der

DAB 33-Diaminobenzidin

dh das heiszligt

DNA Desoxyribonucleic acid

EGF Epidermal Growth Factor

EGF-R EGF-Rezeptor

Fa Firma

FAH foci of altered hepatocytes

g Gramm

GSF glycogen storing foci

h Stunde

HCA Hepatozellulaumlres Adenom

HCC Hepatozellulaumlres Karzinom

HE Haumlmatoxylin- Eosin- Faumlrbung

HG Hauptgruppe

HPLC high performance liquid chromatographie

IGF-1R Insulin-Like Growth Factor Receptor 1

GLUT Glukosetransporter

JAK Januskinase

kg Kilogramm

Abkuumlrzungsverzeichnis

62

KG Kontrollgruppe

MAPK mitogen activated protein kinase

mg Milligramm

ml Milliliter

mm Millimeter

mTOR mechanistic Target of Rapamycin

MW Mittelwert

NaCl Natriumchlorid

NaHCO3 Natriumhydrogencarbonat

NNM N- Nitrosomorpholin

ns nicht signifikant

PAS Periodic acid-Schiff reaction

PDGF-R-β Platet Derived Growth Factor-Rezeptor-β

PEI Perkutane Ethanol- Instillation

PI3K Phosphoinositide 3- Kinase

PST Performance- Status

RAF-Kinase Ras-activated factor-Kinase

Ras Rat sarcoma

RFA Radiofrequenzablation

RNA Ribunuclied acid

SEM Standard error of the mean

STAT Signal Transducers and Activators of Transcription

TACE transarterielle Chemoembolisation

TGF-α Transforming Growth Factor alpha

TRIS Tris(hydroxymethyl)-aminomethan

ua unter anderem

UAW Unerwuumlnschte Arzneimittelwirkung

VEGF-R Vascular Endothelial Growth factor-Rezeptor

vgl vergleiche

zB zum Beispiel

Danksagung

63

9 Danksagung

Besonderer Dank gilt Herrn Professor Dr med F Dombrowski fuumlr die Uumlberlassung

des Themas und die Moumlglichkeit diese Arbeit an seinem Institut durchzufuumlhren Mit

seiner Unterstuumltzung war es moumlglich ein Gerhard- Domagk- Stipendium der Ernst-

Moritz- Arndt- Universitaumlt zu erhalten An dieser Stelle moumlchte ich mich auch

rechtherzlich bei der Stipendienvergabekommission bedanken Meinen Doktoranden-

Kollegen moumlchte ich fuumlr die Bereitschaft danken jederzeit bei der Versorgung der

Ratten und Mithilfe bei den experimentellen Versuchen zur Verfuumlgung zu stehen Der

Tierpflegerin Frau Zimak sowie den medizinisch-technischen Assistenten des Instituts

danke ich fuumlr die Versorgung der Tiere und die Anfertigung der histologischen und

immunhistochemischen Schnitte Nicht zuletzt danke ich Frau Dr F Steinmuumlller und

Frau Dr S Ribback fuumlr die Betreuung und kritische Auseinandersetzung mit meiner

Doktorarbeit

Page 58: Die Inhibition von TGF-a bei der Hepatokarzinogenese nach ... · RFA und transarterielle (Chemo-)Embolisation= TAE/ TACE) zur Verfügung. Da die Diagnose jedoch häufig erst in einem

Tabellenanhang

58

Tab 7-4 Gewichtsentwicklung der Kontrollgruppen 1-5

KG1 KG2 KG3 KG4 KG5

Tier 1 1308 1311 2255 1836 1717

Tier 2 1397 1269 1408 1872 1672

Tier 3 1332 1318 1471 1134 1598

Tier 4 1285 1225 1642 1206 1621

Tier 5 1331 1189 1828 1512 1896

Tier 6 1341 1203 1946 1339 1746

Tier 7 1361 0981 1788 1326 1589

Tier 8 1290 1105 1806 1411 1856

Tier 9 1109 1090 1560 1380 1389

Tier 10 1128 1094 1526 1432 1406

Tier 11 1537

MW 1288 1179 1706 1445 1649

SEM 0010 0011 0023 0024 0017

Test 0029a 0025

b 0043c ns

d

Angegeben ist jeweils der Quotient aus End- und Ausgangsgewicht

MW Mittelwert SEM standard error of the mean ns nicht signifikant HG Hauptgruppe Test

Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test als signifikant akzeptierte p-Werte (lt005) sind fett hervorgehoben

a Vergleich der Kontrollgruppen 1 und 2

b Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 4

c Vergleich der Kontrollgruppen 4 und 5

d Vergleich der Kontrollgruppen 3 und 5

Tabellenanhang

59

Tab 6-5Nebenwirkungen von Gefitinib [47]

Nebenwirkungen nach Systemorganklassen und Haumlufigkeit Stoffwechsel- und Ernaumlhrungsstoumlrungen Sehr haumlufig Anorexie leicht oder

mittelschwer (CTC-Grad 1 oder 2)

Augenerkrankungen Haumlufig Konjunktivitis Blepharitis und

trockene Augen hauptsaumlchlich

leicht (CTC-Grad 1) Gelegentlich Hornhauterosion reversibel und

manchmal verbunden mit

anormalem Wimpernwachstum Keratitis (012 )

Gefaumlszligerkrankungen Haumlufig Haumlmorrhagie wie Nasenbluten

und Haumlmaturie Erkrankungen der Atemwege des Brustraums und Mediastinums

Haumlufig Interstitielle Lungenerkrankung (13 ) oft schwer (CTC-Grad 3-4) uumlber Todesfaumllle wurde

berichtet Erkrankungen des Gastrointestinaltrakts Sehr haumlufig Durchfall hauptsaumlchlich leicht

oder mittelschwer (CTC-Grad 1

oder 2)

Erbrechen hauptsaumlchlich leicht

oder mittelschwer (CTC-Grad 1

oder 2)

Uumlbelkeit hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Stomatitis hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Haumlufig Dehydratation als Folge von

Durchfall Uumlbelkeit Erbrechen

oder Appetitlosigkeit

Mundtrockenheit hauptsaumlchlich

leicht (CTC-Grad 1)

Gelegentlich Pankreatitis gastrointestinale Perforation

Leber- und Gallenerkrankungen Sehr haumlufig Erhoumlhungen der

Alaninaminotransferase

hauptsaumlchlich leicht bis

mittelschwer Haumlufig Erhoumlhungen der

Aspartataminotransferase

hauptsaumlchlich leicht bis

mittelschwer Erhoumlhungen des

Gesamtbilirubins hauptsaumlchlich

leicht bis mittelschwer

Gelegentlich Hepatitis

Tabellenanhang

60

Erkrankungen der Haut und des Unterhautzellgewebes

Sehr haumlufig Hautreaktionen hauptsaumlchlich

leicht bis mittelschwer (CTC-Grad 1 oder 2) pustuloumlser Ausschlag manchmal juckend mit trockener Haut einschlieszliglich Hautfissuren erythematoumls

Haumlufig Nagelstoumlrungen Alopezie

Gelegentlich Allergische Reaktionen unter

anderem Angiooumldem und

Urtikaria Selten Bulloumlse Reaktionen

einschlieszliglich toxisch epidermaler Nekrolyse Stevens-Johnson-Syndrom und Erythema multiforme Kutane Vaskulitis

Erkrankungen der Nieren und Harnwege Haumlufig Asymptomatische Erhoumlhung der Kreatininwerte im Blut Proteinurie Zystitis

Selten Haumlmorrhagische Zystitis Allgemeine Erkrankungen und Beschwerden am Verabreichungsort

Sehr haumlufig Asthenie hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Haumlufig Pyrexie Die Haumlufigkeit von UAWs die mit abnormalen Aumlnderungen eines Laborwerts

zusammenhaumlngen wurde auf Basis der Patienten ermittelt bei denen sich der

entsprechende Laborwert mindestens um 2 oder mehr CTC-Grade (bezogen auf den

basalen Laborwert) geaumlndert hat

Dieses Ereignis kann zusammen mit anderen Formen von

Dehydratisierungserscheinungen auftreten (hauptsaumlchlich Hautreaktionen) die bei

IRESSA beobachtet wurden

Die Gesamthaumlufigkeit der unerwuumlnschten Ereignisse mit allergischen Reaktionen

betrug nach der zusammengefassten Analyse der ISEL- INTEREST- und

IPASS-Studien 15 (36 Patienten) Vierzehn der 36 Patienten wurden aus der

gemeldeten Haumlufigkeit ausgeschlossen da es in den Meldungen Hinweise auf

eine nicht-allergische Aumltiologie gab oder darauf dass die allergische Reaktion

die Folge einer Therapie mit einem anderen Arzneimittel war

Dies schlieszligt einzelne Berichte von Leberversagen ein das in einigen Faumlllen

toumldlich verlief

Abkuumlrzungsverzeichnis

61

8 Abkuumlrzungsverzeichnis

microl Mikroliter

Abb Abbildung

ABC avidin-biotin-complex

AKT aktivierte Protein Kinase B

ATP Adenosintriphosphat

BCLC Bacelona Liver Cancer Clinic

BrdU Bromodesoxyuridin

bzw beziehungsweise

CCF clear cell foci

CIS China integrated score

cm Zentimeter

d der

DAB 33-Diaminobenzidin

dh das heiszligt

DNA Desoxyribonucleic acid

EGF Epidermal Growth Factor

EGF-R EGF-Rezeptor

Fa Firma

FAH foci of altered hepatocytes

g Gramm

GSF glycogen storing foci

h Stunde

HCA Hepatozellulaumlres Adenom

HCC Hepatozellulaumlres Karzinom

HE Haumlmatoxylin- Eosin- Faumlrbung

HG Hauptgruppe

HPLC high performance liquid chromatographie

IGF-1R Insulin-Like Growth Factor Receptor 1

GLUT Glukosetransporter

JAK Januskinase

kg Kilogramm

Abkuumlrzungsverzeichnis

62

KG Kontrollgruppe

MAPK mitogen activated protein kinase

mg Milligramm

ml Milliliter

mm Millimeter

mTOR mechanistic Target of Rapamycin

MW Mittelwert

NaCl Natriumchlorid

NaHCO3 Natriumhydrogencarbonat

NNM N- Nitrosomorpholin

ns nicht signifikant

PAS Periodic acid-Schiff reaction

PDGF-R-β Platet Derived Growth Factor-Rezeptor-β

PEI Perkutane Ethanol- Instillation

PI3K Phosphoinositide 3- Kinase

PST Performance- Status

RAF-Kinase Ras-activated factor-Kinase

Ras Rat sarcoma

RFA Radiofrequenzablation

RNA Ribunuclied acid

SEM Standard error of the mean

STAT Signal Transducers and Activators of Transcription

TACE transarterielle Chemoembolisation

TGF-α Transforming Growth Factor alpha

TRIS Tris(hydroxymethyl)-aminomethan

ua unter anderem

UAW Unerwuumlnschte Arzneimittelwirkung

VEGF-R Vascular Endothelial Growth factor-Rezeptor

vgl vergleiche

zB zum Beispiel

Danksagung

63

9 Danksagung

Besonderer Dank gilt Herrn Professor Dr med F Dombrowski fuumlr die Uumlberlassung

des Themas und die Moumlglichkeit diese Arbeit an seinem Institut durchzufuumlhren Mit

seiner Unterstuumltzung war es moumlglich ein Gerhard- Domagk- Stipendium der Ernst-

Moritz- Arndt- Universitaumlt zu erhalten An dieser Stelle moumlchte ich mich auch

rechtherzlich bei der Stipendienvergabekommission bedanken Meinen Doktoranden-

Kollegen moumlchte ich fuumlr die Bereitschaft danken jederzeit bei der Versorgung der

Ratten und Mithilfe bei den experimentellen Versuchen zur Verfuumlgung zu stehen Der

Tierpflegerin Frau Zimak sowie den medizinisch-technischen Assistenten des Instituts

danke ich fuumlr die Versorgung der Tiere und die Anfertigung der histologischen und

immunhistochemischen Schnitte Nicht zuletzt danke ich Frau Dr F Steinmuumlller und

Frau Dr S Ribback fuumlr die Betreuung und kritische Auseinandersetzung mit meiner

Doktorarbeit

Page 59: Die Inhibition von TGF-a bei der Hepatokarzinogenese nach ... · RFA und transarterielle (Chemo-)Embolisation= TAE/ TACE) zur Verfügung. Da die Diagnose jedoch häufig erst in einem

Tabellenanhang

59

Tab 6-5Nebenwirkungen von Gefitinib [47]

Nebenwirkungen nach Systemorganklassen und Haumlufigkeit Stoffwechsel- und Ernaumlhrungsstoumlrungen Sehr haumlufig Anorexie leicht oder

mittelschwer (CTC-Grad 1 oder 2)

Augenerkrankungen Haumlufig Konjunktivitis Blepharitis und

trockene Augen hauptsaumlchlich

leicht (CTC-Grad 1) Gelegentlich Hornhauterosion reversibel und

manchmal verbunden mit

anormalem Wimpernwachstum Keratitis (012 )

Gefaumlszligerkrankungen Haumlufig Haumlmorrhagie wie Nasenbluten

und Haumlmaturie Erkrankungen der Atemwege des Brustraums und Mediastinums

Haumlufig Interstitielle Lungenerkrankung (13 ) oft schwer (CTC-Grad 3-4) uumlber Todesfaumllle wurde

berichtet Erkrankungen des Gastrointestinaltrakts Sehr haumlufig Durchfall hauptsaumlchlich leicht

oder mittelschwer (CTC-Grad 1

oder 2)

Erbrechen hauptsaumlchlich leicht

oder mittelschwer (CTC-Grad 1

oder 2)

Uumlbelkeit hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Stomatitis hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Haumlufig Dehydratation als Folge von

Durchfall Uumlbelkeit Erbrechen

oder Appetitlosigkeit

Mundtrockenheit hauptsaumlchlich

leicht (CTC-Grad 1)

Gelegentlich Pankreatitis gastrointestinale Perforation

Leber- und Gallenerkrankungen Sehr haumlufig Erhoumlhungen der

Alaninaminotransferase

hauptsaumlchlich leicht bis

mittelschwer Haumlufig Erhoumlhungen der

Aspartataminotransferase

hauptsaumlchlich leicht bis

mittelschwer Erhoumlhungen des

Gesamtbilirubins hauptsaumlchlich

leicht bis mittelschwer

Gelegentlich Hepatitis

Tabellenanhang

60

Erkrankungen der Haut und des Unterhautzellgewebes

Sehr haumlufig Hautreaktionen hauptsaumlchlich

leicht bis mittelschwer (CTC-Grad 1 oder 2) pustuloumlser Ausschlag manchmal juckend mit trockener Haut einschlieszliglich Hautfissuren erythematoumls

Haumlufig Nagelstoumlrungen Alopezie

Gelegentlich Allergische Reaktionen unter

anderem Angiooumldem und

Urtikaria Selten Bulloumlse Reaktionen

einschlieszliglich toxisch epidermaler Nekrolyse Stevens-Johnson-Syndrom und Erythema multiforme Kutane Vaskulitis

Erkrankungen der Nieren und Harnwege Haumlufig Asymptomatische Erhoumlhung der Kreatininwerte im Blut Proteinurie Zystitis

Selten Haumlmorrhagische Zystitis Allgemeine Erkrankungen und Beschwerden am Verabreichungsort

Sehr haumlufig Asthenie hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Haumlufig Pyrexie Die Haumlufigkeit von UAWs die mit abnormalen Aumlnderungen eines Laborwerts

zusammenhaumlngen wurde auf Basis der Patienten ermittelt bei denen sich der

entsprechende Laborwert mindestens um 2 oder mehr CTC-Grade (bezogen auf den

basalen Laborwert) geaumlndert hat

Dieses Ereignis kann zusammen mit anderen Formen von

Dehydratisierungserscheinungen auftreten (hauptsaumlchlich Hautreaktionen) die bei

IRESSA beobachtet wurden

Die Gesamthaumlufigkeit der unerwuumlnschten Ereignisse mit allergischen Reaktionen

betrug nach der zusammengefassten Analyse der ISEL- INTEREST- und

IPASS-Studien 15 (36 Patienten) Vierzehn der 36 Patienten wurden aus der

gemeldeten Haumlufigkeit ausgeschlossen da es in den Meldungen Hinweise auf

eine nicht-allergische Aumltiologie gab oder darauf dass die allergische Reaktion

die Folge einer Therapie mit einem anderen Arzneimittel war

Dies schlieszligt einzelne Berichte von Leberversagen ein das in einigen Faumlllen

toumldlich verlief

Abkuumlrzungsverzeichnis

61

8 Abkuumlrzungsverzeichnis

microl Mikroliter

Abb Abbildung

ABC avidin-biotin-complex

AKT aktivierte Protein Kinase B

ATP Adenosintriphosphat

BCLC Bacelona Liver Cancer Clinic

BrdU Bromodesoxyuridin

bzw beziehungsweise

CCF clear cell foci

CIS China integrated score

cm Zentimeter

d der

DAB 33-Diaminobenzidin

dh das heiszligt

DNA Desoxyribonucleic acid

EGF Epidermal Growth Factor

EGF-R EGF-Rezeptor

Fa Firma

FAH foci of altered hepatocytes

g Gramm

GSF glycogen storing foci

h Stunde

HCA Hepatozellulaumlres Adenom

HCC Hepatozellulaumlres Karzinom

HE Haumlmatoxylin- Eosin- Faumlrbung

HG Hauptgruppe

HPLC high performance liquid chromatographie

IGF-1R Insulin-Like Growth Factor Receptor 1

GLUT Glukosetransporter

JAK Januskinase

kg Kilogramm

Abkuumlrzungsverzeichnis

62

KG Kontrollgruppe

MAPK mitogen activated protein kinase

mg Milligramm

ml Milliliter

mm Millimeter

mTOR mechanistic Target of Rapamycin

MW Mittelwert

NaCl Natriumchlorid

NaHCO3 Natriumhydrogencarbonat

NNM N- Nitrosomorpholin

ns nicht signifikant

PAS Periodic acid-Schiff reaction

PDGF-R-β Platet Derived Growth Factor-Rezeptor-β

PEI Perkutane Ethanol- Instillation

PI3K Phosphoinositide 3- Kinase

PST Performance- Status

RAF-Kinase Ras-activated factor-Kinase

Ras Rat sarcoma

RFA Radiofrequenzablation

RNA Ribunuclied acid

SEM Standard error of the mean

STAT Signal Transducers and Activators of Transcription

TACE transarterielle Chemoembolisation

TGF-α Transforming Growth Factor alpha

TRIS Tris(hydroxymethyl)-aminomethan

ua unter anderem

UAW Unerwuumlnschte Arzneimittelwirkung

VEGF-R Vascular Endothelial Growth factor-Rezeptor

vgl vergleiche

zB zum Beispiel

Danksagung

63

9 Danksagung

Besonderer Dank gilt Herrn Professor Dr med F Dombrowski fuumlr die Uumlberlassung

des Themas und die Moumlglichkeit diese Arbeit an seinem Institut durchzufuumlhren Mit

seiner Unterstuumltzung war es moumlglich ein Gerhard- Domagk- Stipendium der Ernst-

Moritz- Arndt- Universitaumlt zu erhalten An dieser Stelle moumlchte ich mich auch

rechtherzlich bei der Stipendienvergabekommission bedanken Meinen Doktoranden-

Kollegen moumlchte ich fuumlr die Bereitschaft danken jederzeit bei der Versorgung der

Ratten und Mithilfe bei den experimentellen Versuchen zur Verfuumlgung zu stehen Der

Tierpflegerin Frau Zimak sowie den medizinisch-technischen Assistenten des Instituts

danke ich fuumlr die Versorgung der Tiere und die Anfertigung der histologischen und

immunhistochemischen Schnitte Nicht zuletzt danke ich Frau Dr F Steinmuumlller und

Frau Dr S Ribback fuumlr die Betreuung und kritische Auseinandersetzung mit meiner

Doktorarbeit

Page 60: Die Inhibition von TGF-a bei der Hepatokarzinogenese nach ... · RFA und transarterielle (Chemo-)Embolisation= TAE/ TACE) zur Verfügung. Da die Diagnose jedoch häufig erst in einem

Tabellenanhang

60

Erkrankungen der Haut und des Unterhautzellgewebes

Sehr haumlufig Hautreaktionen hauptsaumlchlich

leicht bis mittelschwer (CTC-Grad 1 oder 2) pustuloumlser Ausschlag manchmal juckend mit trockener Haut einschlieszliglich Hautfissuren erythematoumls

Haumlufig Nagelstoumlrungen Alopezie

Gelegentlich Allergische Reaktionen unter

anderem Angiooumldem und

Urtikaria Selten Bulloumlse Reaktionen

einschlieszliglich toxisch epidermaler Nekrolyse Stevens-Johnson-Syndrom und Erythema multiforme Kutane Vaskulitis

Erkrankungen der Nieren und Harnwege Haumlufig Asymptomatische Erhoumlhung der Kreatininwerte im Blut Proteinurie Zystitis

Selten Haumlmorrhagische Zystitis Allgemeine Erkrankungen und Beschwerden am Verabreichungsort

Sehr haumlufig Asthenie hauptsaumlchlich leicht (CTC-Grad 1)

Haumlufig Pyrexie Die Haumlufigkeit von UAWs die mit abnormalen Aumlnderungen eines Laborwerts

zusammenhaumlngen wurde auf Basis der Patienten ermittelt bei denen sich der

entsprechende Laborwert mindestens um 2 oder mehr CTC-Grade (bezogen auf den

basalen Laborwert) geaumlndert hat

Dieses Ereignis kann zusammen mit anderen Formen von

Dehydratisierungserscheinungen auftreten (hauptsaumlchlich Hautreaktionen) die bei

IRESSA beobachtet wurden

Die Gesamthaumlufigkeit der unerwuumlnschten Ereignisse mit allergischen Reaktionen

betrug nach der zusammengefassten Analyse der ISEL- INTEREST- und

IPASS-Studien 15 (36 Patienten) Vierzehn der 36 Patienten wurden aus der

gemeldeten Haumlufigkeit ausgeschlossen da es in den Meldungen Hinweise auf

eine nicht-allergische Aumltiologie gab oder darauf dass die allergische Reaktion

die Folge einer Therapie mit einem anderen Arzneimittel war

Dies schlieszligt einzelne Berichte von Leberversagen ein das in einigen Faumlllen

toumldlich verlief

Abkuumlrzungsverzeichnis

61

8 Abkuumlrzungsverzeichnis

microl Mikroliter

Abb Abbildung

ABC avidin-biotin-complex

AKT aktivierte Protein Kinase B

ATP Adenosintriphosphat

BCLC Bacelona Liver Cancer Clinic

BrdU Bromodesoxyuridin

bzw beziehungsweise

CCF clear cell foci

CIS China integrated score

cm Zentimeter

d der

DAB 33-Diaminobenzidin

dh das heiszligt

DNA Desoxyribonucleic acid

EGF Epidermal Growth Factor

EGF-R EGF-Rezeptor

Fa Firma

FAH foci of altered hepatocytes

g Gramm

GSF glycogen storing foci

h Stunde

HCA Hepatozellulaumlres Adenom

HCC Hepatozellulaumlres Karzinom

HE Haumlmatoxylin- Eosin- Faumlrbung

HG Hauptgruppe

HPLC high performance liquid chromatographie

IGF-1R Insulin-Like Growth Factor Receptor 1

GLUT Glukosetransporter

JAK Januskinase

kg Kilogramm

Abkuumlrzungsverzeichnis

62

KG Kontrollgruppe

MAPK mitogen activated protein kinase

mg Milligramm

ml Milliliter

mm Millimeter

mTOR mechanistic Target of Rapamycin

MW Mittelwert

NaCl Natriumchlorid

NaHCO3 Natriumhydrogencarbonat

NNM N- Nitrosomorpholin

ns nicht signifikant

PAS Periodic acid-Schiff reaction

PDGF-R-β Platet Derived Growth Factor-Rezeptor-β

PEI Perkutane Ethanol- Instillation

PI3K Phosphoinositide 3- Kinase

PST Performance- Status

RAF-Kinase Ras-activated factor-Kinase

Ras Rat sarcoma

RFA Radiofrequenzablation

RNA Ribunuclied acid

SEM Standard error of the mean

STAT Signal Transducers and Activators of Transcription

TACE transarterielle Chemoembolisation

TGF-α Transforming Growth Factor alpha

TRIS Tris(hydroxymethyl)-aminomethan

ua unter anderem

UAW Unerwuumlnschte Arzneimittelwirkung

VEGF-R Vascular Endothelial Growth factor-Rezeptor

vgl vergleiche

zB zum Beispiel

Danksagung

63

9 Danksagung

Besonderer Dank gilt Herrn Professor Dr med F Dombrowski fuumlr die Uumlberlassung

des Themas und die Moumlglichkeit diese Arbeit an seinem Institut durchzufuumlhren Mit

seiner Unterstuumltzung war es moumlglich ein Gerhard- Domagk- Stipendium der Ernst-

Moritz- Arndt- Universitaumlt zu erhalten An dieser Stelle moumlchte ich mich auch

rechtherzlich bei der Stipendienvergabekommission bedanken Meinen Doktoranden-

Kollegen moumlchte ich fuumlr die Bereitschaft danken jederzeit bei der Versorgung der

Ratten und Mithilfe bei den experimentellen Versuchen zur Verfuumlgung zu stehen Der

Tierpflegerin Frau Zimak sowie den medizinisch-technischen Assistenten des Instituts

danke ich fuumlr die Versorgung der Tiere und die Anfertigung der histologischen und

immunhistochemischen Schnitte Nicht zuletzt danke ich Frau Dr F Steinmuumlller und

Frau Dr S Ribback fuumlr die Betreuung und kritische Auseinandersetzung mit meiner

Doktorarbeit

Page 61: Die Inhibition von TGF-a bei der Hepatokarzinogenese nach ... · RFA und transarterielle (Chemo-)Embolisation= TAE/ TACE) zur Verfügung. Da die Diagnose jedoch häufig erst in einem

Abkuumlrzungsverzeichnis

61

8 Abkuumlrzungsverzeichnis

microl Mikroliter

Abb Abbildung

ABC avidin-biotin-complex

AKT aktivierte Protein Kinase B

ATP Adenosintriphosphat

BCLC Bacelona Liver Cancer Clinic

BrdU Bromodesoxyuridin

bzw beziehungsweise

CCF clear cell foci

CIS China integrated score

cm Zentimeter

d der

DAB 33-Diaminobenzidin

dh das heiszligt

DNA Desoxyribonucleic acid

EGF Epidermal Growth Factor

EGF-R EGF-Rezeptor

Fa Firma

FAH foci of altered hepatocytes

g Gramm

GSF glycogen storing foci

h Stunde

HCA Hepatozellulaumlres Adenom

HCC Hepatozellulaumlres Karzinom

HE Haumlmatoxylin- Eosin- Faumlrbung

HG Hauptgruppe

HPLC high performance liquid chromatographie

IGF-1R Insulin-Like Growth Factor Receptor 1

GLUT Glukosetransporter

JAK Januskinase

kg Kilogramm

Abkuumlrzungsverzeichnis

62

KG Kontrollgruppe

MAPK mitogen activated protein kinase

mg Milligramm

ml Milliliter

mm Millimeter

mTOR mechanistic Target of Rapamycin

MW Mittelwert

NaCl Natriumchlorid

NaHCO3 Natriumhydrogencarbonat

NNM N- Nitrosomorpholin

ns nicht signifikant

PAS Periodic acid-Schiff reaction

PDGF-R-β Platet Derived Growth Factor-Rezeptor-β

PEI Perkutane Ethanol- Instillation

PI3K Phosphoinositide 3- Kinase

PST Performance- Status

RAF-Kinase Ras-activated factor-Kinase

Ras Rat sarcoma

RFA Radiofrequenzablation

RNA Ribunuclied acid

SEM Standard error of the mean

STAT Signal Transducers and Activators of Transcription

TACE transarterielle Chemoembolisation

TGF-α Transforming Growth Factor alpha

TRIS Tris(hydroxymethyl)-aminomethan

ua unter anderem

UAW Unerwuumlnschte Arzneimittelwirkung

VEGF-R Vascular Endothelial Growth factor-Rezeptor

vgl vergleiche

zB zum Beispiel

Danksagung

63

9 Danksagung

Besonderer Dank gilt Herrn Professor Dr med F Dombrowski fuumlr die Uumlberlassung

des Themas und die Moumlglichkeit diese Arbeit an seinem Institut durchzufuumlhren Mit

seiner Unterstuumltzung war es moumlglich ein Gerhard- Domagk- Stipendium der Ernst-

Moritz- Arndt- Universitaumlt zu erhalten An dieser Stelle moumlchte ich mich auch

rechtherzlich bei der Stipendienvergabekommission bedanken Meinen Doktoranden-

Kollegen moumlchte ich fuumlr die Bereitschaft danken jederzeit bei der Versorgung der

Ratten und Mithilfe bei den experimentellen Versuchen zur Verfuumlgung zu stehen Der

Tierpflegerin Frau Zimak sowie den medizinisch-technischen Assistenten des Instituts

danke ich fuumlr die Versorgung der Tiere und die Anfertigung der histologischen und

immunhistochemischen Schnitte Nicht zuletzt danke ich Frau Dr F Steinmuumlller und

Frau Dr S Ribback fuumlr die Betreuung und kritische Auseinandersetzung mit meiner

Doktorarbeit

Page 62: Die Inhibition von TGF-a bei der Hepatokarzinogenese nach ... · RFA und transarterielle (Chemo-)Embolisation= TAE/ TACE) zur Verfügung. Da die Diagnose jedoch häufig erst in einem

Abkuumlrzungsverzeichnis

62

KG Kontrollgruppe

MAPK mitogen activated protein kinase

mg Milligramm

ml Milliliter

mm Millimeter

mTOR mechanistic Target of Rapamycin

MW Mittelwert

NaCl Natriumchlorid

NaHCO3 Natriumhydrogencarbonat

NNM N- Nitrosomorpholin

ns nicht signifikant

PAS Periodic acid-Schiff reaction

PDGF-R-β Platet Derived Growth Factor-Rezeptor-β

PEI Perkutane Ethanol- Instillation

PI3K Phosphoinositide 3- Kinase

PST Performance- Status

RAF-Kinase Ras-activated factor-Kinase

Ras Rat sarcoma

RFA Radiofrequenzablation

RNA Ribunuclied acid

SEM Standard error of the mean

STAT Signal Transducers and Activators of Transcription

TACE transarterielle Chemoembolisation

TGF-α Transforming Growth Factor alpha

TRIS Tris(hydroxymethyl)-aminomethan

ua unter anderem

UAW Unerwuumlnschte Arzneimittelwirkung

VEGF-R Vascular Endothelial Growth factor-Rezeptor

vgl vergleiche

zB zum Beispiel

Danksagung

63

9 Danksagung

Besonderer Dank gilt Herrn Professor Dr med F Dombrowski fuumlr die Uumlberlassung

des Themas und die Moumlglichkeit diese Arbeit an seinem Institut durchzufuumlhren Mit

seiner Unterstuumltzung war es moumlglich ein Gerhard- Domagk- Stipendium der Ernst-

Moritz- Arndt- Universitaumlt zu erhalten An dieser Stelle moumlchte ich mich auch

rechtherzlich bei der Stipendienvergabekommission bedanken Meinen Doktoranden-

Kollegen moumlchte ich fuumlr die Bereitschaft danken jederzeit bei der Versorgung der

Ratten und Mithilfe bei den experimentellen Versuchen zur Verfuumlgung zu stehen Der

Tierpflegerin Frau Zimak sowie den medizinisch-technischen Assistenten des Instituts

danke ich fuumlr die Versorgung der Tiere und die Anfertigung der histologischen und

immunhistochemischen Schnitte Nicht zuletzt danke ich Frau Dr F Steinmuumlller und

Frau Dr S Ribback fuumlr die Betreuung und kritische Auseinandersetzung mit meiner

Doktorarbeit

Page 63: Die Inhibition von TGF-a bei der Hepatokarzinogenese nach ... · RFA und transarterielle (Chemo-)Embolisation= TAE/ TACE) zur Verfügung. Da die Diagnose jedoch häufig erst in einem

Danksagung

63

9 Danksagung

Besonderer Dank gilt Herrn Professor Dr med F Dombrowski fuumlr die Uumlberlassung

des Themas und die Moumlglichkeit diese Arbeit an seinem Institut durchzufuumlhren Mit

seiner Unterstuumltzung war es moumlglich ein Gerhard- Domagk- Stipendium der Ernst-

Moritz- Arndt- Universitaumlt zu erhalten An dieser Stelle moumlchte ich mich auch

rechtherzlich bei der Stipendienvergabekommission bedanken Meinen Doktoranden-

Kollegen moumlchte ich fuumlr die Bereitschaft danken jederzeit bei der Versorgung der

Ratten und Mithilfe bei den experimentellen Versuchen zur Verfuumlgung zu stehen Der

Tierpflegerin Frau Zimak sowie den medizinisch-technischen Assistenten des Instituts

danke ich fuumlr die Versorgung der Tiere und die Anfertigung der histologischen und

immunhistochemischen Schnitte Nicht zuletzt danke ich Frau Dr F Steinmuumlller und

Frau Dr S Ribback fuumlr die Betreuung und kritische Auseinandersetzung mit meiner

Doktorarbeit