Kryotherapie maligner Tumoren: Untersuchungen mittels MRT im Tierexperiment und Vergleich mit morphologischen Veränderungen[*]

Zusammenfassung.

Ziele: Evaluierung der Durchführbarkeit und Effizienz einer perkutanen Kryotherapie mittels 7-F-Kryosonde in Nacktmäusen. Erheben des histopathologischen Befundes der Kryoläsion nach definierten Zeitintervallen und Überprüfung einer möglichen Rolle der Apoptose nach Kryotherapie. Darstellung morphologischer Veränderungen des Tumors und des angrenzenden Gewebes im Anschluss an die Kryotherapie mittels kontrastmittelunterstützter MRT. Methodik: Zweiminütige Kryotherapie subkutan implantierter Tumoren eines nicht-kleinzelligen Bronchialkarzinoms (Lu1-Zellreihe) bei 15 Nacktmäusen. Gruppe a (9 Tiere): Präparation und histomorphologische Begutachtung (HE-Färbung; TUNEL-Assay) von 7 Tieren nach 0 - 28 Tagen; Langzeitverlauf von zwei Tieren. Gruppe b: zusätzliche MRT-Untersuchung von 6 Tieren vor sowie zu definierten Zeitintervallen nach der Kryotherapie mittels T₁- und T₂-gewichteter sowie kontrastverstärkter T₁-gewichteter Spin-Echo-Sequenzen und anschließende Präparation. Vergleichende histologische Kontrolluntersuchung an unbehandelten Mäusen. Ergebnisse: Rasche Tumorverkleinerung nach Kryotherapie (50 % innerhalb zwei Wochen) und narbige Ausheilung mit einer rezidivfreien Überlebenszeit von über 6 Monaten bei zwei Mäusen. In der nach der Kryotherapie durchgeführten MRT fehlende Kontrastmittelanreicherung im behandelten Gewebe mit stark anreicherndem Randsaum als Zeichen einer zentralen Stase und peripheren Hyperämie. Histologisch zunehmende, nach 4 Tagen fast vollständige Nekrose des eingefrorenen Bezirkes sowie Apoptose-positive Kerne im TUNEL-Assay. Schlussfolgerung: Etablierung eines geeigneten Tier-Modelles für weitere Fragestellungen. Vollständige Tumorablation der bis zu 2 cm messenden Tumoren mit narbiger Ausheilung nach zweiminütiger Kryotherapie. Die Apoptose nimmt neben der Koagulationsnekrose eine mögliche Rolle bei der Tumordestruktion nach Kryotherapie ein. Die kontrastmittelunterstützte MRT ist zur Beurteilung der Kryoläsion nach der Therapie geeignet.

Cryotherapy of malignant tumors: MR imaging in comparison with pathological changes in mice.

Purpose: Aim of our study was to investigate the efficacy of 7 F cryoprobes for percutaneous use morpho- and histologically, to examine the role of apoptosis after cryotherapy, and to compare contrast-enhanced MRI with histopathological findings at different time intervals in a tumor-mouse model. Methods: Percutaneous cryotherapy was performed in 15 immunocompromised nude mice with subcutaneously implanted tumors using the non-small-cell lung cancer cell line Lu 1. In group a) 7 mice were sacrificed after definite time intervals and histological examinations were done for evaluation of necrosis and apoptosis (HE; TUNEL assay); 2 mice are in long-term follow-up. In group b) in 6 mice tumor destruction and perfusion before and after freezing were investigated with native and contrast-enhanced MR imaging (T₁- and T₂-weighted spin-echo) and compared with histopathological findings. Histological control were done in 2 untreated mice. Results: We observed fast tumor-reduction within two weeks (ca. 50 %). On long-term follow-up (> 6 months) no recurrence has been noticed so far. Tumors were well vascularized prior to treatment and did not-show contrast enhancement an any time after cryotherapy. A narrow contrast-enhanced zone was seen on the tumor border subcutaneously as a sign of peripheral hyperemia and central vascular stasis after cryotherapy. On histology there was evidence of both apoptosis and necrosis. Conclusion: We have established a tumor-mouse model for further investigations. Two minutes freezing of a 2-cm tumor in the mouse model is sufficient for tumor ablation with scarred healing. Apoptosis may play a role in cryotherapy of experimental tumors. Contrast-enhanced MRI is suitable for the estimation of the cryolasion.

Kryotherapie - MRT - Nacktmaus - Tumor - Apoptose

Cryotherapy - Magnetic resonance imaging (MRI) - Tumor - Nude mice - Apoptosis

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1 * Diese Publikation enthält Ergebnisse der Dissertationen von cand. med. B. Röhrl und cand. med. B. Neugebauer