Etablierung und Charakterisierung von Organoidlinien des cholangiozellulären Karzinoms

Einleitung:

Das cholangiozelluläre Karzinom (CCC) hat aufgrund der wenigen verfügbaren systemischen Therapieoptionen eine ausgesprochen schlechte Prognose. Es existieren bislang kaum Zelllinien des CCC, die Grundlagenforschung und präklinische Wirkstofferprobung ermöglichen würden.

Ziele:

Das Ziel des Projekts ist die Etablierung eines dreidimensionalen Kulturmodells („Tumor-Organoide“) für das CCC. Es soll gezeigt werden, dass die etablierten Organoidlinien relevante Charakteristika klassischer Gallengangstumoren aufweisen, Wirkstoffprädiktionen für die individuelle Therapie der Spenderpatienten erlauben und für weitere Untersuchungen zum Verständnis dieser Erkrankung geeignet sind.

Methoden:

Tumorgewebe aus Operationspräparaten gewonnen, die Tumorzellen isoliert und in Extrazellulärmatrix („Matrigel“) supplementiert mit einem speziellen Wachstumsfaktorcocktail auf speziellen Kulturplatten aufgetragen. Die daraus entstandenen Organoide wurden immunhistochemisch auf Marker für Gallengangskarzinome untersucht. Das Mutationsspektrum der CCC-Organoide wurde mittels Exome Sequencing analysiert. Die Tumorigenität der Organoide konnte in vivo sowohl subkutan als auch orthotop gezeigt werden. Das Therapieansprechen auf verschiedene Wirkstoffe wurde sowohl in vitro als auch in vivo getestet.

Ergebnisse:

Mittels der oben beschriebenen Methode konnten erfolgreich CCC-Organoide gezüchtet und dauerhafte CCC-Organoidlinien etabliert werden. Sowohl die Organoide als auch die Xenograft-Tumoren zeigten die typische Histomorphologie cholangiozellulärer Karzinome und zeigten immunhistochemisch eine CK7-Expression und nukleäre P53-Akkumulation. Die DNA-Analyse zeigte Auffälligkeiten in verschiedenen tumorrelevanten Genen (u.a. MLL3 und BCR). Wir konnten einen wachstumshemmenden Effekt von Sorafenib und Gecitabine auf die Organoide in vitro zeigten, dieser Effekt bestätigte sich in vivo.

Schlussfolgerung:

Wir konnten erstmals eine Organoidkulturtechnik für das cholangiozelluläre Karzinom etablieren und charakterisieren. Die Organoide sind tumorigen in vivo und können zur Suche von möglichen Therapiezielen in vitro und deren Bestätigung in vivo zur individualisierten Therapie dieser schwer zu behandelnden Tumorentität genutzt werden.