Chemosensibilitätstestung gynäkologischer Tumoren mittels Volm-Test und Stammzell-Assay*

Zusammenfassung

Zur Vorhersage der Wirksamkeit zytotoxischer Medikamente beim individuellen malignen menschlichen Tumor sind verschiedene Testsysteme entwickelt worden. Wir berichten über unsere Erfahrungen im Kurzzeit-Chemosensibilitätstest nach Volm und mit dem Stammzell-Assay nach Hamburger und Salmon.

Im Volm-Test wird der Einfluß von Adriamycin auf den Einbau von radioaktiv markiertem Uridin in einer Tumoreinzelzeilsuspension untersucht. Der Vergleich zu einer zytostatikafreien Kontrolle erlaubt Rückschlüsse auf die proliferationsabhängige Chemosensibilität. Der Stammzell-Assay beruht auf der Fähigkeit bestimmter Tumorzellen, den sogenannten Stammzellen, in einem zweischichtigen Weichagarsystem Kolonien zu bilden. Beurteilt wird das Koloniewachstum von zytostatikavorinkubierten im Verhältnis zu unbehandelten Tumorzellen.

Bei insgesamt 66 Versuchen mit gynäkologischen Tumoren konnten wir in 63 Fällen (95%) den Volm-Test erfolgreich durchführen. 12 Tumoren waren im Test chemosensibel, 51 chemoresistent. Im Stammzell-Assay war in nur 49 von 183 Versuchen ein Koloniewachstum festzustellen, das eine Chemosensibilitätstestung erlaubte.

Das Kriterium einer Chemosensibilität mit einer Verminderung der Koloniezahl um wenigstens 50% durch mindestens ein Zytostatikum erfüllten 14 der 49 auswertbaren Stammzeil-Assays (29%). Mamma- und Ovarialkarzinome unterschieden sich dabei nicht. Beide Testsysteme sagten in weniger als 50% von 49 retrospektiv beurteilten Krankheitsverläufen die Chemosensibilität richtig aus. Dagegen lag die Rate richtiger Resistenzvorhersagen bei 90%.

Bei 46 Mammakarzinomen wurden die Testergebnisse mit dem Steroidhormonrezeptorgehalt verglichen. Bei Östrogen- bzw. Progesteronrezeptornegativität fanden wir in den Tests häufiger chemoresistente Tumoren.

Aufgrund seiner schnellen und unkomplizierten Methodik und der hohen Rate erfolgreicher Testdurchführungen ist der Volm-Test im Vergleich zum Stammzell-Assay der zur Zeit für den klinischen Routinebetrieb praktikablere Chemosensibilitätstest. Für einen wünschenswerten weitergehenden Einsatz des Stammzell-Assays in der Klinik muß zukünftig durch Modifikation der Methode versucht werden, die Testrate zu erhöhen und die zeitund personalaufwendige Auswertung zu vereinfachen.

Abstract

A variety of test systems have been developed for predicting the efficacy of cytotoxic drugs in the treatment of individual malignant human tumors. The present paper reports on the author's experience with Volm's shortterm chemosensitivity test and Hamburger and Salmon's stem-cell assay.

In the Volm test the influence of adriamycin on the incorporation of radioactively labelled uridine in an individual tumor cell suspension was investigated. Comparison with a cytostatic-free control permitted conclusions to be drawn with regard to the proliferation-related chemosensitivity. The stem-cell assay is based on the capacity of certain tumor cells, the so-called stem cells, to form colonies in a bilaminar soft agar system. The growth of the colony of pre-incubated cytostatics was evaluated in relation to that of untreated tumor cells.

The Volm test was successful in 63 (95%) out of a total of 66 tests conducted. Twelve tumors were chemosensitive in the test and 51 chemoresistant. In the stem-cell assay, growth of a colony which permitted chemosensitivity to be tested was only found in 27 out of 183 tests.

The criterion of chemosensitivity with a reduction of at least 50% in the number of cells in the colony by at least one cytostatic was satisfied by 14 (29%) of the 49 stemcell assays which could be evaluated, there being no differences between breast and ovarian carcinomas. The two test systems indicated the chemosensitivity correctly in less than 50% of 49 retrospectively evaluated courses of disease. In contrast, resistance was predicted correctly in 90%.

In 46 breast carcinomas the test results were compared with the steroid hormone receptor content. Chemoresistant tumors were found more frequently in the tests where estrogen or respectively progesterone receptors were negative.

In view of the quick and uncomplicated method and the high rate of successful tests conducted the Volm test is at present the more practicable chemosensitivity test for routine clinical application, as compared to the stem-cell assay. For more widespread clinical use of the stem-cell assay - which is desirable - an attempt must be made in the future, by modifying the method, to increase the test rate and to simplify its evaluation, which is time-consuming and requires more personnel.