“High Precision Cut Tissue Slices” kolorektaler Lebermetastasen als ein ex-vivo Modell zur Therapie-Response Beurteilung

Einleitung: Kolorektale Karzinome sprechen häufig gut auf Polychemotherapie an, woraus ein akzeptables Überleben von Patienten mit metastasierter Erkrankung resultiert. Bei Ansprechen kann sogar die Resektion von Metastasen auch in kurativer Intention erfolgen. Die ex-vivo Therapie-Evaluation von primärem Tumorgewebe ist aktuell ein Feld intensiver Forschung mit der Intention auch einer personalisierten Medizin. Neben Tumor Organoiden und Sphäroiden sind die „High Precision Cut Tissue Slices“ ein weiteres ex-vivo Model.

Ziele: Etablierung und Untersuchung von „High Precision Cut Tissue Slices“ als ex-vivo Modell zur Beurteilung des Therapieansprechens kolorektaler Lebermetastasen.

Methodik: Aus kolorektalen Lebermetastasen wurden mittels einem Vibratom (Leica VT1000 S) 300µm Gewebeschnitte angefertigt und in Zellkultur kultiviert. An Tag 3 erfolgte eine Therapie mittels modifizierter FOLFOX-Regime für 24 Stunden. Die Beurteilung des Therapieansprechens erfolgte mittels Viability-Assay (Resazurin) und immunhistochemischen Analysen, jeweils im Vergleich zu nicht-behandelten Negativ-Kontrollen. Weiterhin wurden mittels Immunfluoreszenz auch u.a. Stammzellmarker, die Zellzyklusregulation und Tumor-assoziierte Fibroblastenpopulationen betrachtet.

Ergebnis: Es konnten erfolgreich Schnitte aus Lebermetastasen von n=10 Patienten angefertigt und therapiert werden. Unbehandelten Slices verändern ab dem 4. Tag in ex-vivo Kultur ihre Morphologie und zeigten weiterhin eine Abnahme der Viabilität und Proliferation.

Nach chemotherapeutischer Behandlung kommt es zu einer signifikanten Abnahme der Viabilität im Resazurin-Assay (p<0.01) im Vergleich zu unbehandelten Negativkontrollen. Weiterhin lassen sich eine Abnahme der Tumorzellproliferation (Ki67; p<0.01) sowie eine Zunahme von apoptotischen Tumorzellen (Cleaved Caspase 3; p<0.01) nachweisen. Weiterhin zeigen sich unter chemotherapeutischer Behandlung Veränderungen in der Zellzyklusregulation (cyclin D1), von Stammzellmarkern (ALDH) oder auch der Häufigkeit von Tumor-assoziierten Fibroblasten (FAP).

Schlussfolgerung: Sogenannte “High Precision Cut Tissue Slices” sind ein interessantes ex-vivo Modell zur Therapieevaluation solider Tumore. Ein Nachteil ist, dass sie aufgrund der benötigten Gewebemenge nur aus chirurgischen Resektaten gewonnen und nur für kurze Zeit (<14 Tage) in Kultur gehalten werden können bei jedoch erhaltenem Verbund mit extrazellulärem Milieu und Immunzellen.

Informationen zum Einsatz von KI: kein Einsatz von KI.

Publication History

Article published online:
04 September 2025