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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
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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
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
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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
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
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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
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
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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
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
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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
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
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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
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
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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
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
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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
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
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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
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
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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
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
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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
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
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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
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
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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
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
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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
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
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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
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
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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
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
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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
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
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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
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
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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
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
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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
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
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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
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
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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
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
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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
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
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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
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
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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
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
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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
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
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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
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
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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
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
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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
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
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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
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
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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
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
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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
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
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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
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
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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
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
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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
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
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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
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
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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
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
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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
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
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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
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
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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
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
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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
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
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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
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
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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
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
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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
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
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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
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
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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
Zusammenfassung
47
Aktivierung nur einen Teil der aktivierten Signalkaskaden in der hormonell induzierten
Karzinogenese der Leber ausmacht
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48
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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
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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
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[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
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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
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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
Literaturverzeichnis
52
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pharmacogenetics Nature Reviews Drug Discovery 2006 5 507-521
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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
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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
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S Systemic therapy for advanced hepatocellular carcinoma past present and
future Cancer Control 2010 1 120ndash129
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molecular and metabolic changes Prog Liver Dis 1996 14161ndash97
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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
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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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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