Niedrigdosierte kontinuierliche Chemotherapie mit Temozolomid (TMZ) zur Behandlung maligner Gliome in athymischen NMRI nu/nu Mäusen sowie die Rolle der angiogenen Faktoren VEGF und Cyclooxygenase-2 - Korn, Tobias; Justus Liebig University Giessen (My University, 2013)
Maligne Gliale Tumoren sind beim Menschen mit ca. 60 % die häufigsten cerebralen Neoplasien und wegen ihres infiltratives Wachstum prognostisch sehr ungünstig. Nach chirurgischer Resektion und Strahlentherapie liegt die mittlere Überlebenszeit der Patienten nach Diagnosestellung noch immer unter einem Jahr. Durch eine Chemotherapie wird eine Verbesserung des Therapieerfolges erhofft. Die metronomische Chemotherapie möchte mit kontinuierlicher, dosisreduzierter Gabe eines Chemotherapeutikums (meist 1/10 bis 1/3 der Maximal Tolarierbaren Dosis (MTD) möglichst die Gefäßversorgung des Tumors inhibieren und dadurch eine Progression der Erkrankung verhindern. Gerade bei rezidivierenden chemoresistenten Tumoren ist es eine Therapieoption, mittels metronomischer Chemotherapie die Gefäßneubildung (Angiogenese) zu stören oder zu verhindern (Kerbel R.S. und Kamen B.A., 2004). Das Alkylans Temozolomid (TMZ) ist seit 1999 in Deutschland zur Behandlung des anaplastischen Astrozytoms sowie des Glioblastoma multiforme nach dem zyklischen Therapieschema mit einer Dosis von 200 mg/m² über 5 Tage in einem 28 Tage-Zyklus als Standardtherapie zugelassen (Schema nach Young et al., 2000). In dieser Arbeit wurde die Angiogenese von experimentellen Tumoren aus Gliomzellen mittels des Rückenhautkammermodells in Mäusen untersucht (Lehr H.A. et al., 1993). Dabei wurde die Gliomzelllinien SF188wt (wildtyp) und die TMZ-resistente SF188tr (tr für TMZ resistent) verwendet (Ma J. et al., 2002), deren Veränderungen in Wachstumsverhalten und Chemosensitivität geprüft wurden. Verglichen wurde der Therapieeffekt von TMZ auf das Wachstum und die Gefäßsystementwicklung dieser implantierten Tumorzellen bei Standardund metronomische Chemotherapie sowie molekulare Faktoren, die Angiogenese und Resistenz beeinflussen. Desweiteren wurde die Migration der Gliomzelllinien SF188 und SF188tr anhand von Zellsphäroiden verglichen. Es zeigte sich, dass in Tumoren der resistenten Zelllinie SF188tr die Gefäßdichte um etwa 30% erhöht ist. Die Therapie mit TMZ führte in Tumoren beider Zelllinien zu einem Rückgang der Gefäßdichte. Die Standardtherapie war im untersuchten Zeitraum hierbei effektiver. Die TMZ resistente SF188tr Gliomzellienie wies im Vergleich zur SF188 eine verminderte Vascular Endothelian Growth Factor (VEGF) und eine erhöhte Cyclooxygenase- 2 (Cox-2) Expression auf. Das Resistenzenzym O6-methylguaninemethyltransferase (MGMT) war in SF188tr Zellen erhöht. Beim Vergleich der Migration waren die SF188tr Zellen deutlich motiler als SF188wt Zellen. Sphäroide von SF188tr Zellen lösten sich schnell in Einzelzellen auf. Die vorliegenden Ergebnisse sprechen dafür, dass TMZ die Gefäßdichte in unseren experimentellen Tumoren verminderte. Die höhere Gefäßdichte bei Rezedivtumoren könnte chemoresistente Zellen empfindlicher für einen anti-angiogenen Ansatz mittels metronomischer Chemotherapie machen. Weiterführende Untersuchungen sollten mit einer erhöhten TMZ-Dosierung (von ca. 25% -30% der MTD) durchgeführt werden oder in Verbindung mit selektiven Cox-2 Hemmern. Eine Reduzierung der Migration durch selektive Cox-2 Hemmer wäre möglich (Kurzel F. et al., 2002).

Malignant glial tumors are the most frequent tumors in humans and account for about 60 % of cerebral neoplasms. Due to their infiltrating growth their prognosis is highly unfavourable. After surgical resection and radiation therapy patients median survival time after diagnosis is still less than one year. It is hoped that chemotherapy will improve the therapy outcome. Metronomic chemotherapy aims at inhibiting the supply of the tumor by continuously administering a chemotherapeutic agent (mostly 1/10 to 1/3 of the maximum tolerated dose (MTD)), thus stopping the progression of the disease. In particular in case of recurring, chemotherapy-resistant tumors this is a treatment option to disturb or prevent vascularisation (angiogenesis) using metronomic chemotherapy (Kerbel R.S. und Kamen B.A., 2004). The alkylatic agent Temozolomide (TMZ) has been approved in Germany since 1999 as standard therapy to treat anaplastic astrocytomas as well as glioblastoma multiforme according to the cyclic therapy regimen at a dose of 200 mg/m² over 5 days in a 28 day cycle (regimen according to Young et al., 2000). In this study the angiogenesis of experimental tumors from glioma cells was studied by means of dorsal skinfoldchamber models in mice (Lehr H.A. et al., 1993). Glioma cell lines SF188 and TMZ-resistent SF188tr (tr for TMZ resistent) were used (Ma J. et al., 2002) whose change in chemosensivity and growth behavior were verifyied. The therapeutic effect of TMZ on the growth and development of the vessel systems of these implanted turmor cells was compared in standard- and metronomic chemotherapy, as well as molecular factors which influence angiogenesis and resistance. Furthermore, the migration of the glioma cell lines SF188 and SF188tr was compared using cell spheroids. It could be shown that the vessel density in tumors of the resistent cell line SF188tr is about 30% higher. TMZ therapy leads to a decrease in vessel density in the tumors of both cell lines. Standard therapy was more effective during the study period. The TMZ resistent SF188tr glioma cell line showed a reduced vascular endothelian growth factor (VEGF) as well as an increased cyclooxygenase-2 (Cox-2) expression. The resistance enzyme O6- methylguanine- methyltransferase (MGMT) was higher in SF188tr cells. When comparing the migration SF188tr cells were much more motile than SF188. Spheroids of SF188tr cells dissolved very fast. The present results suggest that TMZ decreases the vascular density in our experimental tumors. The higher vascular density in recurrent tumors could make chemoresistant cells more sensitive for an anti-angiogenic approach using metronomic chemotherapy. Further studies should be performed with a higher dosage of TMZ (approximately 25 % - 30% of the MTD) or in combination with selective cox-2 inhibitors. A reduction in migration by selective cox-2 inhibitors could be possible (Kurzel F. et al., 2002; Tuettenberg J. et al., 2004).
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