Zusammenfassung (Deutsch)
Die akute myeloische Leukämie (engl. acute myeloid leukemia; AML) ist eine rasch progrediente, maligne Erkrankung des Knochenmarks. Betroffen sind überwiegend Erwachsene, 80% der Erkrankten sind älter als 65 Jahre. Unter der Therapie bestehend aus Chemotherapie und allogener Stammzelltransplantation (engl. haematopoietic stem cell transplantation; HSCT) beträgt die 5-Jahres-Überlebensrate bei ...
Zusammenfassung (Deutsch)
Die akute myeloische Leukämie (engl. acute myeloid leukemia; AML) ist eine rasch progrediente, maligne Erkrankung des Knochenmarks. Betroffen sind überwiegend Erwachsene, 80% der Erkrankten sind älter als 65 Jahre. Unter der Therapie bestehend aus Chemotherapie und allogener Stammzelltransplantation (engl. haematopoietic stem cell transplantation; HSCT) beträgt die 5-Jahres-Überlebensrate bei jüngeren Patienten (< 60 Jahre) 30-40% und bei älteren Patienten (> 60 Jahre) 5-15%. Eine Sonderstellung nimmt die akute Promyelozytenleukämie (engl. acute promyelocytic leukemia; APL) als Unterform der AML ein. APL Zellen können mit dem Medikament All-trans-Retinsäure (engl. all-trans- retinoic acid; ATRA) zur Differenzierung gebracht werden. Mit der Standardtherapie bestehend aus ATRA und Chemotherapeutika oder Arsentrioxid können APL Patienten in 75- 80% der Fälle langfristig geheilt werden. Bei anderen Formen der AML ist ATRA allerdings wenig wirksam8. Insgesamt haben sich Therapie und Prognose der AML in den letzten 50 Jahren verbessert. Jedoch ist die Prognose bei älteren Patienten, deren Erkrankung chemotherapierefraktär ist, oder die aufgrund von Komorbiditäten nicht mehr für eine intensive Chemotherapie in Betracht kommen, weiterhin schlecht. Dies macht die Erforschung neuer Therapien notwendig.
Die vorliegende Arbeit basiert auf der Beobachtung von Thomas et al., dass ATRA in Kombination mit dem Peroxisomen-Proliferator-aktivierten Rezeptor γ Agonisten (engl. peroxisome proliferator-activated receptor γ; PPAR-γ) Pioglitazon (engl. pioglitazone; PGZ) und der hypomethylierenden Substanz 5-Azacytidin (engl. 5-azacytidine; AZA) bei älteren, therapierefraktären Patienten eine komplette Remission der AML induzieren kann. Bei zytomorphologischen Untersuchungen von Blutproben dieser Patienten fielen im peripheren Blut vermehrt reife Granulozyten auf. In diesen Zellen konnten spezifische Mutationen der ursprünglichen AML Blasten nachgewiesen werden. AML Blasten zeigen in der Regel zytomorphologisch Ähnlichkeit mit unreifen hämatopoetischen Stammzellen. Der Nachweis von Tumorzellen mit Ausreifungszeichen legte den Schluss nahe, dass durch die Kombinationstherapie APA (ATRA + PGZ + AZA) eine Differenzierung der Blasten zu reiferen, myeloischen Zellen (Granulozyten) induziert worden war. Immunsuppression und Infektneigung durch Knochenmarksinfiltration11 und zytostatische Therapeutika wie 5- Azacytidin oder Cytarabin tragen wesentlich zur Mortalität von AML Patienten bei. Mit der Ausdifferenzierung von AML Blasten zu funktionsfähigen Immunzellen könnte man dem entgegenwirken.
In dieser Arbeit wurden anhand von in vitro Modellen die Auswirkungen der Medikamentenkombination APA auf primäre AML Zellen von Patienten untersucht. Es sollte herausgefunden werden, ob und wie intensiv die Behandlung zur Zytoreduktion oder auch Ausdifferenzierung von Blasten führt. Die behandelten Zellen wurden zytomorphologisch und durchflusszytometrisch auf Merkmale ihrer Differenzierung hin untersucht. Im Hinblick darauf, dass man sich durch APA die Entwicklung funktionsfähiger Immunzellen erhoffte, wurden auch die funktionellen Eigenschaften (Fähigkeit zur Phagozytose, Fähigkeit zur Bildung reaktiver Sauerstoffspezies) der AML Zellen betrachtet.
Es konnte gezeigt werden, dass die Behandlung von AML Blasten mit APA sowohl im Vergleich zur unbehandelten Kontrolle (p = 0,01), als auch im Vergleich zur ATRA- Monotherapie (p = 0,04) zu einer signifikanten Reduktion der Zellzahl führt. Entsprechend war der Anteil Annexin V+ Zellen als Maß der Apoptoserate gegenüber der unbehandelten Kontrolle nach APA-Behandlung signifikant erhöht (p = 0,005). Der Anteil zytomorphologisch differenzierter, myeloischer Zellen war nach APA-Behandlung signifikant höher als in der unbehandelten Kontrolle (p = 0,02). Analog hierzu konnte eine signifikant erhöhte Phagozytosefähigkeit im Vergleich zur Kontrolle (p = 0,02), sowie eine vermehrte ROS-Bildung (engl. reactive oxygen species; reaktive Sauerstoffspezies) (p = 0,02) nachgewiesen werden. Somit kann durch die Behandlung von primären AML Blasten mit APA in vitro sowohl eine Zytoreduktion als auch eine Ausreifung zu funktionsfähigen Immunzellen erreicht werden.
Übersetzung der Zusammenfassung (Englisch)
In this work the biomodulatory effect of the combinational therapy of all-trans retinoic acid, pioglitazone and 5-acacytidin in primary acute myeloid leukemia blasts has been investigated in vitro. It has been shown that this therapy induces significant reduction of cell growth as well as significant increase of apoptosis. Furthermore there has been shown a significant increase of cytomorphologically different cells, capable of phagocytosis and production of reactive oxygen species.
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