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Weltweit stellen primäre und sekundäre metastatische Leberneoplasien die häufigste Todesursache onkologischer Patienten dar. Die Kontrolle eines Leberbefalls ist ein für das Überleben und die Lebensqualität dieser Patienten wichtiger Aspekt. Die chirurgische Leberresektion stellt z.Z. die einzige potentiell kurative Behandlung dar. In vielen Fällen jedoch ist eine Resektion nicht möglich. Bei diesen Patienten mit nicht resektablen Lebertumoren muß das Ziel eine maximal mögliche Kontrolle dieser Läsionen bei guter Lebensqualität sein. Hier kommen dann hauptsächlich chemotherapeutische sowie verschiedene lokoregionäre Therapiestrategien zur Anwendung. Diese Arbeit widmet sich der Untersuchung eines neu entwickelten Verfahrens im Rahmen einer prospektiven, offenen, multizentrischen Phase-II-Studie. Die hier zu untersuchende direkte selektive intratumorale Chemotherapie bietet die Möglichkeit höhere lokale Chemotherapeutikakonzentrationen bei geringerer systemischer Toxizität zu erreichen. Hierbei wird ein Cisplatin-haltiges lokal applizierbares Gel (Matrix Parmaceutical Inc., Fremont, CA) unter CT-Steuerung direkt in die Lebertumore injiziert. Adrenalin als vasokonstriktorisches Adjuvans erhöht desweiteren die langanhaltende Konzentrationssteigerung vor Ort gegenüber der systemischen Applikation. Im Rahmen dieser Studie wurden 17 Patienten mit nicht resektablen Lebermalignomen behandelt, hiervon 9 Patienten mit primärem HCC und 8 mit kolorektalen Lebermetastasen. Es handelte sich, besonders bei den Patienten mit kolorektalen Lebermetastasen, um unter Therapie progredientes oder rezidivierendes Tumorleiden. Die Behandlung bestand aus mehrfachen Gelapplikationen in etwa wöchentlichem Abstand. Zur Therapiekontrolle wurden vor und zu bestimmten Zeitpunkten nach den Behandlungen kontrastverstärkte Spiral-CT-Untersuchungen zur volumetrischen Messung von Tumor und Nekrose durchgeführt. Die Behandlung mit dem injizierbaren IntraDose® Gel wurde von den Patienten insgesamt gut toleriert und ist auch ambulant möglich. Zeichen einer Cisplatin-induzierten Toxizität traten nicht auf. In zwei Fällen zeigte sich jedoch eine weitere Verschlechterung der Leberfunktion, wenn diese initial bereits eingeschränkt war. Die Ergebnisse unserer Untersuchung unterschieden sich für die beiden Patientengruppen. Die Entwicklungen von Tumor- und Nekrosevolumen und die sich hieraus ergebenden Ansprechraten für die Patienten mit HCC deutlich vielversprechender. 75% der Patienten mit HCC zeigten ein Ansprechen auf die Therapie, hiervon wiesen 25% eine komplette, 50% eine partielle Remission auf; jeweils 12,5% zeigten einen Status idem bzw. eine Progression der behandelten Tumoren. Bei den Patienten mit kolorektalen Lebermetastasen ließ sich eine Ansprechrate von 28,6% (partielle Remission) erzielen, 71,4% der Patienten jedoch zeigten einen Tumorprogreß. Die ermittelten Überlebensdaten weisen auf einen möglichen Vorteil gegenüber nicht oder nur symptomatisch behandelten Patienten hin. Dieser Vorteil ist bei den Patienten mit den kolorektalen Metastasen stärker ausgeprägt als bei den Patienten mit HCC. Mit dem direkt intratumoral zu applizierenden IntraDose® Gel bietet sich eine minimal invasive, ambulant durchführbare Behandlungsoption für maligne nicht resektable Lebertumoren. Eine Wirksamkeit zur Behandlung maligner Lebertumoren bei guter Verträglichkeit konnte durch die vorgestellte Studie nachgewiesen werden. Hierbei waren die Ergebnisse bei den behandelten hepatozellulären Karzinomen besser als bei den kolorektalen Lebermetastasen. Die Ergebnisse, sollten in weiteren Studien mit größeren Patientenkollektiven überprüft werden, erst dann können mögliche Indikationen für die vorgestellte Therapie gefunden werden. Entsprechende Studien sind in Planung.

Die Verfügbarkeit tierexperimentelle Leberzirrhosemodelle ist für das Studium der pathogenetischen Mechanismen, die zu einer fortschreitenden Fibrosierung der Leber führen, von entscheidender Bedeutung. Das gegenwärtige Wissen über die Ursachen der Fibrogenese und die mit der Leberzirrhose einhergehenden morphologischen, pathophysiologischen und pathobiochemischen Veränderungen beruht in großem Maße auf solchen Studien, wobei der Reproduzierbarkeit der Modelle sowie der Vergleichbarkeit der Versuchsergebnisse mit dem klinischen Bild der Leberzirrhose beim Menschen besonderes Gewicht zukommt. Männliche Wistar-Ratten wurden nach hilus- oder duodenumnaher, operierter Ligatur des Ductus choledochus über einen Zeitraum von 1. bis 4. Woche beobachtet. Die Ergebnisse wurden anschließend mit denen eines laparotomierten Rattenkollektivs ohne Ligatur des Ductus choledochus verglichen. Trotz der bekannten anatomischen Unterschiede zwischen dem Pankreas des Menschen und der Ratte ist die Gallengangsligatur ein geeignetes tierexperimentelles Modell zur Untersuchung cholestatisch bedingter Stoffwechselveränderungen. Die Gallengangsligatur rief eine rasch einsetzende extensive Gallengangsproliferation hervor, die zur Bildung neuformierter intralobulärer Gallengänge führte und mit einer ödematösfibrotischen Verbreiterung der Portalfelder, Parenchymnekrosen und periportaler Fibrosierung mit porto-portalen und porto-venösen Septenbildungen einherging. Die vorgelegte Arbeit leistet einen Betrag zum Verständnis der Pathogenese einer kompletten obstruktiven Cholestase. Es wurde am Modell der gallengangsligierten Ratte untersucht, in welcher Weise bzw. in welchem Ausmaß die NOS- Expression aller NOS- Synthase –Isoformen unter den Bedingungen einer obstruktiven Cholestase verändert ist. Dabei wurde die APAAP- Methode auf Paraffinschnitten mit verschiedenen spezifischen NOS- Antikörper angewendet. Nach Fixierung und Anfertigung der Paraffinschnitte folgte der Nachweis der Stickstoffmonoxidsynthasen (NOS) durch Immunhistochemie mit Antikörpern (APAAPMethode), die jeweils spezifisch für die neuronale- (NOS 1), die induzierbare- (NOS 2) oder die endotheliale (NOS 3) NO- Synthase waren. Im Epithel fand sich eine deutlich erhöhte Expression aller NOS- Isoformen unter cholestatisch chronisch entzündlichen Bedingungen. Zellen regulieren über NO ihre Stoffwechselvorgänge und sekretorische Funktionen und kommunizieren über dieses Molekül mit anderen Zellen. NO spielt zudem eine bedeutende Rolle bei der Regulation der unspezifischen Immunabwehr. NO kann durch drei Isoenzyme der NO-Synthase (nc, i-, und ec-NOS) in zahlreichen Zellen konstitutiv und/ oder induzierbar synthetisiert werden. Die Expression der NO- Synthase ist in der Literatur für verschiedene Organe belegt. Die NOS- Expression für die Strukturen der Lebern ist dabei in letzter Zeit zunehmend im Mittelpunkt gerückt. Die erwarteten signifikanten Unterschiede im Expressionsmuster der gesunden und gallengangsligierten Gruppe konnten in dieser Untersuchung bestätigt werden. In der vorliegenden Studie konnte dargelegt werden, dass in den Lebern unter physiologischen und pathophysiologischen Bedingungen alle bekannten NO-Synthasen-Isoformen enthalten sind, die NO in verschiedenen Strukturen und unterschiedlichem Umfang exprimieren, wobei allerdings kein signifikanter Unterschied im Expressionsmuster zwischen den NOS- Isoformen zu erbringen war. Es erfordert jedoch weitere Studien den genauen Mechanismus der diskutierten regulierenden Wirkungen noch eingehender zu erforschen. Stickstoffmonoxid (NO) ist ein wichtiger Mediator des Immunsystems. Die Synthese von NO, einem einfachen Radikal mit vielfältigen Funktionen in physiologischen und pathologischen Prozessen, stellt einen unspezifischen Mechanismus der Immunantwort dar. Es existieren zwei Isoenzyme, die NO synthetisieren. Die induzierbare Stickstoffmonoxid-Synthase (i-NOS) lässt sich nach Stimulation mit LPS und Zytokinen in verschiedenen Zellen nachweisen. Diese Zellen v.a Makrophagen setzen unter dem Einfluß von Zytokinen NO in sehr hohen Konzentrationen frei. Indem es mit Superoxidanionen zu dem stark toxischen Peroxynitrit reagiert, kann NO einen unspezifischen toxischen Effekt ausüben. Andererseits hat NO auch eine Schutzfunktion. In einem Sepsis-Modell an Ratten wirkt die Stimulation von iNOS hepatoprotektiv. Viele Autoren vergleichen die Synthese von NO durch die NOS mit einem zweischneidigem Schwert oder teilen NO eine duale Rolle zu, mit physiologisch in niedrigen Konzentrationen auftretenden wünschenswerten, essentiellen und hepatoprotektiven Effekten und in höheren Konzentration vorkommenden zytotoxischen, krankheitsauslösenden- oder vermittelnden destruierenden Effekten, so dass man bei der in Zukunft möglichen Entwicklung pharmakologisch wirksamer NOS- Inhibitoren oder NO Donatoren beides, heilsame Therapie und mögliche pathophysiologische Nebenwirkungen abgewogen werden müssen. Die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit legen nahe, dass der Expression aller NOS-Synthase-Isoformen und der Bildung von Stickstoffmonoxid in Lebern eine zentrale Bedeutung für die sekundär cholestasebedingte Leberzirrhosen zukommt.

Neben ihrer Rolle in der DNA Mismatch Reparatur wird eine Beteiligung von MMR Proteinen an der Apoptoseinduktion, der Antikörperbildung sowie an der Mitose und Meiose beschrieben. Untersuchungen zu Partnerproteinen des MMR Proteins MLH1 zeigten darüber hinaus eine Interaktion von MLH1 zu einigen Zytoskelett-assoziierten Proteinen. In der vorliegenden Arbeit sollte der Zusammenhang von MLH1 und nicht-erythroidem Spectrin alpha II (SPTAN1) auf Proteinebene untersucht und eine mögliche Beteiligung von SPTAN1 am DNA Mismatch Reparaturprozess mittels eines in vitro MMR-Assays analysiert werden. Die vergleichenden in vitro Analysen der MLH1 und SPTAN1 Expression erfolgten in fünf verschiedenen MLH1-profizienten und zwei MLH1-defizienten Zelllinien. Zudem wurde in vivo die Expression von MLH1 und SPTAN1 exemplarisch am Beispiel eines sporadischen sowie eines MLH1-defizienten Kolonkarzinomgewebes und des jeweils zugehörigen Normalgewebes durchgeführt. Im MMR-Assay wurden Kernextrakte aus HEK293T Zellen eingesetzte, in denen MLH1 und PMS2 bzw. MLH1, PMS2 sowie SPTAN1 überexprimiert wurde oder solche in denen die SPTAN1 Menge durch siRNA Behandlung zuvor reduziert worden war. Während die Untersuchungen hinsichtlich einer Beteiligung von SPTAN1 an der DNA Mismatch Reparatur keine eindeutigen Ergebnisse erbrachten, zeigten die Analysen der Expression von MLH1 und SPTAN1 interessanterweise sowohl in vitro als auch in vivo, dass die Proteinkonzentration von SPTAN1 bei MLH1-Profizienz deutlich höher war, als bei MLH1-Defizienz. Da SPTAN1 ein überaus wichtiges, filamentöses Gerüstprotein darstellt, an der Aktin-Vernetzung und der Stabilisierung der Plasmamembran beteiligt und mitverantwortlich für Organisation der intrazellulären Organellen ist, könnten die Expressions-unterschiede in MLH1-defizienten und MLH1-profizienten Zellen für die Progression und das Metastasierungsverhalten entsprechender Kolontumore eine wichtige Rolle spielen. Weiterführende Untersuchungen, die im Anschluss an diese Arbeit hinsichtlich des Einflusses der SPTAN1 Menge auf das Migrationsverhalten entsprechender Zellen durchgeführt wurden, zeigen, dass MLH1-defiziente Zellen SPTAN1 abhängig weniger stark migrieren, als die MLH1-profizienten Vergleichszellen. Möglicherweise ist die MLH1 abhängige Expression von SPTAN1 Grund dafür, dass Kolontumoren mit MLH1-Defizienz signifikant weniger zur Metastasierung neigen, als sporadische Kolonkarzinome, die MLH1 exprimieren. Ob dies wirklich zutrifft muss allerdings durch weitere nachfolgende Experimente noch weiter untersucht werden.