Einfluß des operativen Traumas auf die  Entwicklung pulmonaler Metastasen bei  hämatogen zirkulierenden Tumorzellen  – Prävention und Immuntherapie Peer Wildbrett Widmung9 Vorwort101.111.1.1.2.1.2.1.121.2.2.13611#3771.3.1415504#885161.4.171.5.1.5.1.181.5.2.191.5.3.20563#8861.6.211.6.1.1.6.2.22544#37423534#3741.6.3.24442#17625511#3502.262.1.2.2.273.283.1.3.2.3.3.3.3.1.3.3.2.29606#1463.4.303.5.3.6.3.7.3.8.3.9.313.10.3.10.1.3.10.2.32602#4073.10.3.333.10.4.3.10.5.3.10.6.343.10.7.3.11.3.12.3.13.353.14.4.364.1.401#27137397#2724.2.605#2864.3.384.3.1.4.3.2.4.3.3.394.3.4.40587#4704.3.5.4.3.6.414.4.4.4.1.4.4.2.42434.4.3.4.4.4.4445603#4894.4.5.4.4.6.46475.485.1.5.1.1.49604#33450604#31751525.1.2.53586#406545.1.3.555.2.5.2.1.565.2.2.5.2.3.57570#44158510#3605.2.4.59510#389606.6162 Literaturverzeichnis636465666768697071 Danksagung72 Eidestattliche Erklärung73deInhaltsverzeichnisHilfe Ergebnisse
Histologie

Die hämatogen zirkulierenden Karzinomzellen extravasiierten im kapillären Strombett der Lunge und bildeten multiple Metastasen. Dabei handelt es sich um undifferenzierte Adenokarzinome mit hoher Zell- und Zellkernpolymorphie sowie ausgeprägter mitotischer Aktivität. Die in Abbildung 10 deutlich erkennbaren Sekretionsphänomene in Form von intrazytoplasmatischen Vakuolen sind ein Hinweis auf die ursprüngliche adenoide Histogenese. Das Wachstumsmuster der Metastasen entspricht am ehesten einem soliden Adenokarzinom mit Schleimbildung. Die dunklen Rückstände im Lungenparenchym (Abb. 9) sind Reste des Kontrastmittels (India Ink) mit welchem das Organ zur besseren Abgrenzung der Metastasen gefüllt wurde.

Abb. 9: pulmonale Metastase eines undifferenzierten Adenokarzinoms (HE, Vergr. 1:10)

Abb. 10: Adenokarzinommetastase mit polymorphen Zellen, polymor-phen Zellkernen, Mitosen und intrazytoplasmatischen Vakuolen (HE, Vergr. 1:100)

Makroskopische Darstellung der Präparate

Die Abbildungen 11a und 11b zeigen präparierte Herz-Lungen-Pakete mit gut abgrenzbaren Metastasen auf der Lungenoberfläche. Das Lungenparenchym ist schwarz gefärbt, die Metastasen sind weiß gebleicht und vom pulmonalen Gewebe gut abgrenzbar.

Abb. 11: pulmonale Metastasen hämatogen zirkulierender maligner Zellen

Einfluß des operativen Traumas auf die Entstehung pulmonaler Metastasen Letalität

In der Kontrollgruppe starben 2 Tiere ca. 1 Stunde nach Injektion des Anästhetikums. Als Ursache kommt am ehesten eine durch Xylazine ausgelöste Atemdepression in Frage. Laparoskopie und Laparotomie hatten keinen Einfluß auf die Sterblichkeit. Die Gesamtletalität dieses Experimentes beträgt 3,3 %.

Gruppe

Kontrollgruppe

Laparoskopie

Laparotomie

Gesamt

Letalität

10%

0%

0%

3,33%
Tab. 2: Letalität

Die Tiere der Laparoskopie-Gruppe zeigten bereits 2 Stunden nach dem Eingriff bezüglich Nahrungsaufnahme, Spielen und Nestbau keine Besonderheiten. Das Verhalten der laparotomierten Tiere konnte erst 12 Stunden nach der Operation als unauffällig bewertet werden. Vorher verweigerten sie die Nahrungsaufnahme und lagen einzeln und bewegungslos in den Käfigen.

 Inzidenz der pulmonalen Metastasen

Der Inzidenz der pulmonalen Metastasen unterscheidet sich in den einzelnen Gruppen nicht signifikant voneinander.

Gruppe

Tumor

nicht vorhanden

Tumor

vorhanden

Gesamt

Kontrollgruppe

4

14

18

Laparoskopie

4

16

20

Laparotomie

1

19

20

Gesamt

9

49

58
Tab. 3: Inzidenz, Chi-Quadrat nach Person: p = 0,271 (NS)

Verteilung der Daten

Der Kolmogorov-Smirnov-Anpassungstest ergab, daß alle 3 Datengruppen nicht normal verteilt sind. Aus diesem Grund wurden für die weiteren statistischen Berechnungen nicht-parametrische Tests verwendet.

Gruppe

Signifikanz p

Kontrollgruppe

0,071

NS

Laparoskopie

0,278

NS

Laparotomie

0,479

NS
Tab. 4: Datenverteilung, Kolmogorov-Smirnov-Anpassungstest

Deskriptive Statistik

Die maximalen Werte der Laparotomie- und Laparoskopie-Gruppen werden als sogenannte Ausreißer in der Boxplotdarstellung nicht aufgeführt.

Gruppe

Anzahl (N)

Median

Perzentile 25

Perzentile 75

Minimum

Maximum

Kontrollgruppe

18

9

1,5

33,75

0

59

Laparoskopie

20

6,5

1

23

0

61

Laparotomie

20

31,5

6,25

68,5

0

200
Tab. 5: Deskriptive Statistik

Der Median der Laparotomie-Gruppe unterscheidet sich deutlich von den Medianen der Kontrollgruppe und Laparoskopie-Gruppe. Verglichen mit diesen beiden Gruppen beträgt er mehr als das Dreifache.

Abb. 12: Anzahl der Metastasen

Mehrfachvergleich

Der Kruskal-Wallis-Test ergibt einen signifikanten Unterschied (p > 0,05). Die Lokalisation der Unterschiede wird durch Paarvergleiche unter Verwendung des Mann-Whitney-U-Tests ermittelt.

Gruppe

Mittlerer Rang

Kontrollgruppe

26,67

Laparoskopie

24,02

Laparotomie

37,53

Signifikanz p

0,028 (S)
Tab. 6: Mehrfachvergleich

Paarvergleiche

Um das Signifikanzniveau der Paarvergleiche dem des Mehrfachvergleichs (Kruskal-Wallis-Test) anzupassen, wurde p = 0,05 durch die Anzahl der durchgeführten Paarvergleiche (Mann-Whitney-U-Tests) dividiert (Bonferroni Korrektur: 0,05 : 3 = 0,0167). Somit gelten alle Werte kleiner 0,0167 als statistisch signifikant.

Gruppe

Mittlerer Rang

Gruppe

Mittlerer Rang

Gruppe

Mittlerer Rang

Kontrollgruppe

20,42

Kontrollgruppe

15,75

Laparoskopie

15,85

Laparoskopie

18,67

Laparotomie

22,88

Laparotomie

25,15

Signifikanz p

0,633 (NS)

Signifikanz p

0,048 (NS)

Signifikanz p

0,011 (S)
Tab. 7: Paarvergleiche

Die Tiere der Laparoskopie-Gruppe entwickelten signifikant weniger Lungenmetastasen als die laparotomierten Tiere (p = 0,011). Zwischen Kontrollgruppe und Laparoskopie-Gruppe besteht kein statistisch signifikanter Unterschied (p = 0,633). Der Unterschied zwischen Kontrollgruppe und Laparotomie-Gruppe ist nach Bonferroni ebenfalls nicht signifikant (p > 0,0167). Allerdings besteht ein deutlicher Trend (p = 0,048), der als Hinweis gewertet werden kann, daß sich bei einer höheren Fallzahl ein statistisch signifikanter Unterschied ergeben könnte.
Perioperative Immuntherapie zur Prävention pulmonaler Metastasen Letalität

Von insgesamt 100 Versuchstieren starben 3 Tiere vor dem festgelegten Tötungszeitpunkt. Die Autopsie ergab jeweils blutige Pleuraergüsse und eine ausgeprägte Lungenmetastasierung. Die intraperitonealen Injektionen von Monophosphoryl Lipid A und dem Tumorzelllysathatten keinen Einfluß auf die Letalität. Damit liegt die Gesamtletalität dieses Versuches bei 3%.

Gruppe

AC

OP

LTZ

MPL-A

MPL-A + LTZ

Gesamt

Letalität

0%

10%

5%

0%

0%

3%
Tab. 8: Letalität

Inzidenz der pulmonalen Metastasen

Die einzelnen Gruppen unterscheiden sich bezüglich der Inzidenz der pulmonalen Metastasen signifikant voneinander [Chi-Quadrat nach Person: p = 0,000 (S)].

Gruppe

Tumor

nicht vorhanden

Tumor

vorhanden

Gesamt

AC

7

13

20

OP

0

18

18

LTZ

3

16

19

MPL-A

0

20

20

MPL-A + LTZ

14

6

20

Gesamt

24

73

97
Tab. 9: Inzidenz derpulmonalen Metastasen

Die Paarvergleiche wurden mit dem Exakten Test nach Fisher durchgeführt. Verglichen mit der OP-Gruppe, der LTZ-Gruppe und der MPL-A-Gruppe war die Inzidenz pulmonaler Metastasen in der MPL-A+LTZ-Gruppe signifikant niedriger. Nur bei 6 von 20 Tieren (30%) konnten Lungenmetastasen beobachtet werden. Die Inzidenz pulmonaler Metastasen in der OP-Gruppe betrug 100%.

Gruppe

AC

OP

LTZ

MPL-A

OP

p = 0,006

LTZ

p = 0,157

p = 0,125

MPL-A

p = 0,004

a

p = 0,106

MPL-A + LTZ

p = 0,028

p = 0,000

p = 0,001

p = 0,000
Tab. 10: Exakter Test nach Fisher; a: Es wurde keine Statistik berechnet, da 100% der Tiere beider Gruppen Lungenmetastasen entwickelten.

Verteilung der Daten

Der Kolmogorov-Smirnov-Anpassungstest ergab, daß die Daten von vier der fünf Gruppen nicht normal verteilt sind. Für die weitere Berechnung der Statistik wurden deshalb nicht-parametrische Tests verwendet.

Gruppe

Signifikanz p

AC

0,131

NS

OP

0,325

NS

LTZ

0,2

NS

MPL-A

0,086

NS

MPL-A + LTZ

0,001

S
Tab. 11: Datenverteilung

Deskriptive Statistik

Gruppe

Anzahl (N)

Median

Perzentile 25

Perzentile 75

Minimum

Maximum

AC

20

6,5

0

27,25

0

91

OP

18

20

13,75

32,75

7

66

LTZ

19

3

1

6

0

19

MPL-A

20

4

2,25

24

1

76

MPL-A + LTZ

20

0

0

1

0

20
Tab. 12: Deskriptive Statistik

Der Median der Laparotomie-Gruppe ist verglichen mit den anderen Gruppen deutlich erhöht. Da 70% der Versuchstiere der MPL-A + LTZ Gruppe keine Lungenmetastasen entwickelten, wird der Median mit 0 angegeben.

Abb. 13: Anzahl der Metastasen

Mehrfachvergleich

Der Kruskal-Wallis-Test ergibt einen signifikanten Unterschied (Signifikanz p = 0,000). Die Lokalisation der Unterschiede wird durch Paarvergleiche unter Verwendung des Mann-Whitney-U-Tests ermittelt.

Gruppe

AC

OP

LTZ

MPL-A

MPL-A + LTZ

Mittlerer Rang

51,22

75,72

40,34

56,6

23,35
Tab. 13: Mehrfachvergleich

Paarvergleiche

Die Kreuztabelle zeigt zehn mögliche Paarvergleiche (Mann-Whitney-U-Tests). Nach der Bonferroni Korrektur ergibt sich damit ein neues Signifikanzniveau von p < 0,005 (0,05 : 10).

Gruppe

AC

OP

LTZ

MPL-A

OP

1

LTZ

2

5

MPL-A

3

6

8

MPL-A + LTZ

4

7

9

10
Tab. 14: Paarvergleiche

Die mit lysierten Tumorzellen immunisierten Tiere (LTZ-Gruppe) entwickelten signifikant weniger Lungenmetastasen als die unbehandelten Versuchstiere (OP-Gruppe). Die Anwendung von MPL-A in Kombination mit lysierten Tumorzellen (MPL-A + LTZ Gruppe) hatte den deutlichsten, inhibierenden Effekt auf das Tumorwachstum. Die Tiere entwickelten signifikant weniger Tumore als die Versuchstiere der OP-Gruppe, der MPL-A-Gruppe und der LTZ-Gruppe.

Die perioperative Behandlung mit MPL-A ohne zusätzliche Verabreichung lysierter Tumorzellen, bewirkte, im Vergleich zur OP-Gruppe, eine geringere Anzahl pulmonaler Metastasen (Median = 4). Obwohl der Unterschied statistisch nicht signifikant ist (p > 0,005), zeigt sich ein deutlicher Trend (p = 0,015), der eine inhibierende Wirkung des MPL-A auf das Tumorwachstum andeutet.

Die laparotomierten Tiere (OP-Gruppe, Median = 20) entwickelten, im Vergleich zur Kontrollgruppe (Median = 6,5), vermehrt Lungenmetastasen. Der Unterschied ist statistisch nicht signifikant (p = 0,03; Signifikanzniveau 0,005). Trotzdem zeigt sich auch hier ein deutlicher Trend, welcher den Einfluß der Laparotomie auf die Entwicklung pulmonaler Metastasen verdeutlicht.

Gruppe

Mittlerer Rang

Gruppe

Mittlerer Rang

Gruppe

Mittlerer Rang

Gruppe

Mittlerer Rang

AC

15,8

AC

22

AC

19,83

AC

25,1

OP

23,61

LTZ

17,89

MPL-A

21,17

MPL-A + LTZ

15,9

Signifikanz

0,03

Signifikanz

0,27

Signifikanz

0,718

Signifikanz

0,012

Gruppe

Mittlerer Rang

Gruppe

Mittlerer Rang

Gruppe

Mittlerer Rang

OP

27,89

OP

24,11

OP

28,61

LTZ

10,58

MPL-A

15,35

MPL-A + LTZ

11,3

Signifikanz

0,000

Signifikanz

0,015

Signifikanz

0,000

Gruppe

Mittlerer Rang

Gruppe

Mittlerer Rang

LTZ

16,47

LTZ

25,39

MPL-A

23,35

MPL-A + LTZ

14,88

Signifikanz

0,061

Signifikanz

0,003

Gruppe

Mittlerer Rang

MPL-A

28,23

MPL-A + LTZ

12,77

Signifikanz

0,000