Verminderung des Tumorwachstums durch Kombination von Radiotherapie, Decitabin und Abacavir in einem orthotopischen Gruppe-3-MB-Mausmodell

Fragestellung:

Medulloblastome (MBs) sind die häufigsten malignen Hirntumore im Kindesalter. Die derzeitige Therapie besteht aus Tumorresektion und Radio-Chemotherapie. Dennoch zeigen insbesondere Patienten mit SHH/p53-mutierten- sowie Gruppe-3-MBs eine schlechte Prognose mit einer 5-Jahres-Überlebensrate von nur 41 % sowie 45 %. Verbesserte Therapiestrategien stehen daher im Fokus der aktuellen Forschung.
Unser Projekt kombiniert Radiotherapie (RT) mit dem DNA-de-novo-Methyltransferase-Inhibitor Decitabin (5 Aza 2’-desoxycytidin) und dem Telomerase-Inhibitor Abacavir in einem orthotopischen MB Mausmodell, da in 70 % der primären MBs eine aberrante Hypermethylierung beziehungsweise erhöhte Telomeraseaktivitäten nachgewiesen wurden. Zudem konnten wir in vitro bereits zeigen, dass die Kombinationsbehandlung mit RT, Decitabin und Abacavir das klonogene Überleben signifikant verringert.
Methodik:
Alle Tierexperimente wurden durch die Landesdirektion Sachsen genehmigt (Reg.-Nr: TVV 30/14). NSG-Mäusen wurden Gruppe-3-MB-PDX-Zellen (DKFZ Heidelberg, Dr. Kool) stereotaktisch ins Cerebellum injiziert. Drei Wochen postoperativ wurde den Tieren täglich über 14 Tage Decitabin (0,1 mg/kg/Tag) und/oder Abacavir (50 mg/kg/Tag) intraperitoneal verabreicht. Die lokale Einzeit-Bestrahlung (2 Gy) erfolgte am Tag 8. Mit Erreichen der definierten Abbruchkriterien wurden die Mäuse euthanasiert (= Überlebenszeit) und die Gehirne kryokonserviert. Im Anschluss wurden Gefrierschnitte immunhistologisch angefärbt und die mittlere Anzahl proliferierender Zellen (Ki-67) sowie die Vaskularisierung (CD31) im Tumor ermittelt.
Die statistische Auswertung erfolgte mit n = 10 Tieren je Behandlungsgruppe mittels Mann-Whitney-Test (medianes Überleben) bzw. zweiseitigem T-Test (Ki-67; CD31) zur unbehandelten Kontrollgruppe.
Ergebnis:
Zum Behandlungsstart war eine Tumorgröße von 1 mm nicht überschritten, was durch wöchentliche MRT-Untersuchungen (1-Tesla-Kleintier-MRT/PET Gerät Mediso) nachgewiesen wurde. Die Überlebensanalyse zeigte eine signifikante Verlängerung des medianen Überlebens nach multimodaler Behandlung (RT, Decitabin, Abacavir; 66 ± 9 Tage) vs. der unbehandelten Kontrollgruppe (44 ± 2 Tage) und Bestrahlung (50 ± 1 Tage). Sowohl die Behandlung mit RT+Decitabin (55 ± 3 Tage), als auch mit RT+Abacavir (59 ± 6 Tage), zeigte eine signifikante Überlebenszeitverlängerung vs. Kontrolle, aber nicht vs. RT. Die Proliferation und die Vaskularisierung waren in den multimodal behandelten gegenüber den Kontrolltumoren signifikant (p ≤ 0,05) um 15 % bzw. 14 % verringert.
Schlussfolgerung:
Die multimodale Therapie mit Radiotherapie, Decitabin und Abacavir konnte das Überleben von Mäusen mit orthotopischem Gruppe-3-Medulloblastom signifikant verlängern. Die Therapie zeigt damit klinisch relevantes Potential, welches wir derzeit im Shh/p53-mutierten MB-Mausmodell evaluieren.
Fördermittel:
Das Projekt wird durch die Else Kröner-Fresenius-Stiftung (2016_A184) und die Janssen-Cilag GmbH (DEC-I-17-DEU-001-V01) unterstützt.