Zeitschrift ffir Krebsforschung 68, 293~302 (1966)

(~hemotherapie-u mit Endoxan* an autoehthonen Benzpyren-Sarkomen bei Ratten und Miiusen

D. Sc~X~I~, H. OSSW~D und H. B~wr Institut fiir experimentelle Geschwulsterzeugung und Geschwulstbehandlung

(Oirektor: ProZ Dr. D. S e ~ n ~ ) am Deutschen Krebsforschungszentrum in Heidelberg und Biologisches Laboratorium (Leiter: Dr. H. B~v~) des Vaselinwerks Hamburg

Eingegangen am 26. April 1966

1. Einleitung trod Problemstellung Die Ergebnisse der Chemotherapie bSsartiger Tumoren zeigen eine erhebliehe

Diskrepanz zwisehen den Befunden an Imp~tumoren and den Gesehwfilsten des Menschen. W/~hrend es heute mit einer Reihe yon Lost- oder ~thylenimin-Deri- vaten ohne Sehwierigkeiten gelingt, einige, selbst grebe subeutan waehsende Impfgesehwfilste [z. B. Yoshida-Sarkome (D~vcKR~Y, S C ~ H L U. D~sc~IL~I~, 1958)] zum Versehwinden zu bringen und die Tiere endgfiltig zu heilen, erreieht maa in der Klinik bei den meisten Gesehwulstarten mit den gleichen Subst~nzen hSchstens palliative Effekte und nut in seltenen F/~llen l/~nger anhaltende Remis- sionen, n/emals dagegen eehte Heilungen. Ausnahmen bilden der Bm'kitt-Tumor und das Chorionepitheliom, das als eine Art , Impf tumor des Menschen" zu be- traehten ist. Die Grfinde f/Jr diese unterschiedliehen Ergebnisse liegen in erster Linie an der versehiedenen biologischen Wertigkeit der betraehteten Modelle. Der Krebs des Menschen entsteht autoehthon, tier Impftumor dagegen ist als eine ,Gewebekultur im lebenden Tier" zu verstehen. Bei ibm bestehen erhebliche genetische mud immunologische Besonderheiten gegenfiber dem Wirtsorganismus, die wit bei autochthonen Tumoren nicht in der gleichen Weise in l~eelmung zu stellen haben.

Diese Umst/~nde veranlaSten uns sehon frfiher, Chemotherapieversuehe bei autochthonen Tiergeschwiglsten (Hepatome und Geh5rgangseareinome) durehzu- ffihren (ScE~s ScHI~ICK u. K6~IG, 1963; Somv~XHL u. ScH~IcK, 1964), da uns yon diesen Versuehsanordnungen eine giiltigere Aussage ffir den Weft der Chemotherapie bei menschhchen Tumoren versprachen als yon den bisher fiblichen bei Impftumoren. In Fortffihrung dieser Arbeiten berichten w~r in der vorliegen- den Mitteflung fiber Chemotherapie-Versuche an l~atten und M/~usen mit autoch- thonen Benzpyren-Sarkomen, die zu gleicher Zeit mit dem gleichen Tiermaterial und mit tier gleichen Methodik in Heidelberg und Hamburg ausgefiihrt wurden. Die Durchffihrung der Versuehe an zwei versetfiedenen Standorten mit unter- sehiedlichen klimatisehen Verh~ltnissen sollte unter anderem die Frage prfifen, ob das Klima ffir die Angangsrate, die Angangszeit, das Waehstums~erhalten der Sarkome und die Therapieergebnisse mit verantwortlich ist, wie es z.B. ffir das Waehstumsverhalten yon Impftumoren beschrieben wurde (W~B~, BREZOWSKu u. RA~]~S, 1965).

* Ffir technisehe Assistenz danken wit Frl. S. HE~N(~, C. STo~r und Frau J. vo~ WnI)~LSTAEDT, ~iir die Durchfiihrung der histologischen Untersuchungen tterrn Dr. U. ~om~, Institut ffir exp. Pathologie, Deutsehes Krebsforsehungszentrum, Heidelberg, ffir die L~ber- lassung des Endoxans den As~a-Werken, Brackwede.

21 Z. Krebsforsch. 33d. 68

294 D. S e ~ , H. OSSW~D und If. B~UNE:

Die gleiehzeit ige, vergle ichende Durelfff ihrung der Versuche bei R a t t e n u n d Mausen f inder ikre Begrf indung in der unterschiedl ichen Empf ind l i chke i t der bei- den T ie ra r t en gegeni iber den t o x i s c h e n W i r k u n g e n des E n d o x a n s [N,N-Bis- (2-chlor- a thy l ) -N ' , 0 -Propylenphosphors i~urees te r -d iamid , Cyclophosphamid] . Die mi t t - lere le~ale Dosis (DLs0) nach e inmal iger in t ravenSser I n j e k t i o n be t r~gt be i R a t t e n 200 mg/kg KSrpergewieh t , be i Mi~usen dagegen ~-~350 mg/kg. Die Maus is t also gegen die tox ischen Effekte des E n d o x a n s e twa doppe l t so res is tent wie die Ra t t e . D a die t he rapeu t i s ehen W i r k u n g e n der K r e b s c h e m o t h e r a p e u t i e a v o m L o s t - T y p mal3geblieh yon der HShe der app l iz ie r ten Einzeldosen abhangen soften ( , ,Konzen- t r a t ionswi rkung" ) , wurde au~grund exper imente l le r Befunde vorgeschlagen (0SS- W~_LD, 1961; D~UCK~EY U. Mitarb . , 1963; SK ~rE ~ , SCI~BEL U. W ~ C o x , 196Q, so m a x i m a l als mSglich ( , ,S io~therap ie" ) zu dosieren, u m mSglichst effiziente K o n z e n t r a t i o n e n der Verb indungen an die Tumoren heranzubr ingen. Diese N[6g- l iehkei t war be i Mausen wegen der ger ingeren Tox ie i t a t des E n d o x a n s eher gegeben als be i R a t t e n . D a die durch 3 ,4-Benzpyren (BP) be i diesen be iden T ie ra r t en p rovoz ie r t en Tumoren in ih rem his tologisehen Erscheinungsbf ld sowie in ih rem Waehs~umsverha l t en p rak t i s ch gleieh sind, also eine i~hnliche biologisehe Wer t ig - ke i t haben, ware be i M~usen eine naehha l t igere the rapeu t i sehe Beeinf lussung des T u m o r w a e h s t u m s zu e rwar t en als be i R a t t e n , da m a n bei Mausen hShere Dosen yon E n d o x a n anwenden kann . Das soll te geprfif t werden.

2. ~Iethodik

Wir verwendeten Albino-Ratten beiderlei Geschlechts des Stammes B g 46. Zur Zeit der Injektion des BP waren sie etwa 150 Tage alt. Die in Hamburg (HH) und Heidelberg (liD) verwendeten Tiere waren innerhalb 1 Woche geboren worden, die Wiirfe warden geteilt und jeweils die l~ l f t e der Wiirfe naeh ttI-I bzw. t tD gesehiekt. Die M~use (Stamm ICI vara) wur- den in HH im Laboratorium des einen yon uns (H. B.) gezfiehtet Und in der gleichen Weise wie die Ratten verteilt. Sie waren am Injektionstage etwa 100 Tage alt. Die Ern~hrung der Tiere effolgte aussehliei31ich mit Altromin und Wasser ab ]ibitum. Sowohl in HH als auch in HD wurden die Tiere in Kunststoffboxen gehalten.

Das BP (Deutsche Hoffmaml-La-Roche A.G., Grenzach) wurde am 16. 6. 1965 zwischen 11 h und 13 hunter steri]en Bedingungen se. in t~H undHD) injiziert. Es war 2%ig in Livio- 01 gel6st. Die Ratten erhielten einmalig 6 rag, die N[~use 2 mg pro Tier jeweils in die linke Flanke appliziert. Die Tiere wurden bis zum 16. 3. 1966, also fiber 9 N[onate beobaehtet, um die Angangsraten und Induktionszeiten der Sarkome zu bestimmen. Tiere, die innerhalb dieses Zeitraumes keine Tumoren entwickelten, bezeiehneten wir als ,,negativ".

Das Tumorwachstum wurde dutch wSchentliehe Palpation der Tumoren verfolgt, das Tumorgewieht naeh einer bereits beschriebenen Methode (D~uc~EY u. •itarb., 1956} be- stimmt. Als Chemotherapeutieum w~hlten wit Endoxan, weft wir ~rfiher mit dieser Substanz bereits arbeiteten und Effahrungen sammeh~ konnten. Wh" begannen die Therapie bei Ratten mit einer Einzeldosis yon 80 mg/kg, die insgesamt 5real in wSehentlichem Abstand (,,Stol~- therapie") intraven5s verab~olgt wurde, in der ersten Gruppe bei einem Tumorgewieht yon

1 g, in der zweiten bei einem solchen yon 3 , 5 ~ g. Eine dritte Gruppe b]ieb unbehandelt. Diese Dosierung des Endoxans war bewul~t maximal; sie lag bereits im toxisch-letMen Be- reich (N DLao ). Bei den M~usen begannen wit die Behandlung bei den gleichen Tumorgewich- ten. Die Dosierung war aber hSher, sie betrug wegen der grSt~eren Resistenz dieser Tiere 150 mg/kg (Einze]dosis), die ebenfa]ls 5real ira Abstand yon 1 Woche intraven6s appliziert wurden, l~aeh dem Absetzen dcr Injektionen beobachteten wir die Tiere welter und verfolgten das Tumorwachstum. Wenn die Tumoren ein Gewicht von~-~ 60 g (Ratten) u n d ~ 12 g (M~use) erreicht hatten, tSteten wir die Tiere, sezierten sie und gaben die Tumoren sowie sonstige auf- fallende Befunde zur histologischen Untersuehung.

Chemotherapie-Versuche mit Endoxan an autochthonen Benzpyren-Sarkomen 295

3. Ergebnisse

A. Angangsrate, Induktionszeit und unbeein/lu[3tes Tumorwachstum

])as Wachstum der durch BP induziert~n Tumoren (histologisch meist Fibro- sarkome) w~r unregelmal~iger als das yon Imloftumoren. Man taste~e bei den l~atten etwa 4, bei den M&usen etwa 3 Monate nach der Injektion zunaehst nur winzige, tefls knotige, teils flachenhafte Verdickungen an der Injektionsstelle, die bei einem Tefl der Tiere fiber Wochen unverandert blieben, bei einem anderen Tefl dagegen rasch grSBer win'den und das typische Wachstumsverhalten sub- eutaner Tumoren zeig~en. Bisweflen bildeten sieh die ersten Ver~nderungen sogar wieder zurfick, wurden aber nach 2 oder 3 Woehen erneut manifest. Einige Tiere hat ten zuniichst fiberhaupt keinen Tastbefund. Sie wurden dann sparer noch ,posi t iv" oder blieben fiber den beobachteten Zeitraum standig negativ. Auch die Wachstumsgeschwindigkeit der Geschwfilste konnte yon Tier zu Tier stark schwanken. Wahrend einige nut sehr ]angsam wuchsen, entwickelten sich andere bedeu~end schneller, und zwar bei l~a~ten und Mausen in gleieher Weise. Diese Befunde wurden in H H und t tD gleichermal~en erhoben.

Die Klimadaten wain'end des entscheidenden Abschnit~s der Versuche sind in Tabelle 1 dargestellt. Teilweise waren erhebliche Unterschiede zwischen t t t I

Tabel le 1. KlimadateTt des Seewetteramtes Hamburg und des Wetteramtes Freiburg

i~ona~ Luft- Tempera- Damp f- Relative Sonnen- Nieder- Wind- 1965 druck fur (o C) druck Feuehte schein sehlag st~rke

HH HD I t t t ttD

HH ttD

HH ttD HI-I ttD ttI-I HD HIt tID

Juni 60,97 16,00 9,37 68,4 7,2 2,2 3,36 75,03 17,83 11,04 72,60 6,01 5,00 1,9

Juli 59,81 17,6 10,45 79,83 7,06 6,6 4,76 73,19 17,47 10,01 72,93 5,05 3,57 2,16

August 63,25 17,0 10,04 75,56 7,26 2,13 2,96 74,58 17,21 10,59 71,25 6,5 1,80 1,77

September 58,58 14,6 9,48 76,8 5,16 3,63 3,5 73,23 14,36 9,78 77,03 4,64 2,82 1,8

Oktober 69,02 10,2 7,64 81,16 4,46 1,1 2,9 78,78 10,14 7,47 77,83 5,45 1,67 1,63

November 56,96 1,7 4,61 84,1 3,3 2,06 3,4 70,90 4,82 6,0 83,03 1,36 3,89 2,33

Dezember 50,60 3,1 5,26 90,0 0,46 6,1 3,45 68,41 5,22 6,36 87,6 0,67 3,34 2,0

Wetterkarte: ~r

und H D besonders bei den Luftdruekwerten, den Niederschlagsmengen und den Windst/irken vorhanden. Die Angangsraten der Tumoren und die Induktions- zeiten in H H ~md H D sind in Tabelle 2 zusammengestellt. Wahrend diese ~el3- gr6Ben bei den Rat ten in beiden St/idten identisch waren, war die Angangsrate bei den M&usen in H H etwas geringer als in HD, die Induktionszeiten waren in- dessert auch hier gleich. Demnach spielen unterschiedliche klimatische Bedingun- gen ffir den Angang und die Induktionszeit yon durch BP provozierten Sarkomen praktisch keine Rolle.

21"

296 D. Se~rxm,, H. OSSW~LD und H. B~u~:

Tabelle 2. Vergleich der Angangsraten und -zeiten bei Ratten und Mdusen bei s.c. Applikation yon 6 bzw. 2 mg 3,d-Benzpyreu in 2%iger 51iger LSsung zwischen Hamburg und Heidelberg.

In:ektionstag : 16. 6. 65. Die Streuungen sired als ein/ache Standardabweichung angegeben

1%tten M~use Angangsrate - -Ze i t Angangs ra t e -- Zeit

n % Tage n % Tage

Hamburg 88/96 92 140 4- 29 186/228 82 I27 4- 30 Heidelberg 87/96 94 1564.29 198/218 92 l14:j: 21

Das unbeeinflugte Waehstum der Sarkome in den Kontrollversuehen ist in Abb. 1 wiedergegeben. Die Kurven setzen sich aus Mittelwerten yon je 13 bzw.

7O g [ /~a#e,7 ('#Rge) /

1 50 i I 10

t / " .~ 40 i I I

// O ~ - ~ - - r ' - - C - 5 I i r I I 0 : 2 2 4 5 6 7 Wochen .,o 0

HhTisc (/CJ vopo) I

. / /

/

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I I [ I I I 7 2 3 4 Wochen G

Abb. 1. Vergleich des W a c h s t u m s yon ]~enzlayrensarkomen in H a m b u r g ( - - - ) und Heidelberg ( )

14 Ratten in HD bzw. H H und je 25 M~usen zusammen. Wegen des berei&s er- w/ihnten unterschiedlichen Wachstumstempos der Tumoren sind die einzelnen Punkte, ebenso wie bei den anderen Kurven (Abb. 2 4), mit einer Streuung yon etwa =~ 40 % belastet. Der Beginn des Waehstums wurde erst in demjenigen Zeit- punkt aufgetragen, zu dem ein sicher positives Geschwulstwachstum vorhanden war. Dieser Zei~punkt war gelegentlich etwas sehwierig zu definieren, da, wie schon beschrieben, kleine tastbare Verh/irtungen an der Injektionsste]le unver- ~ndert fiber einige Wochen persistieren konnten. Gleiehwohl schienen die Tumoren in I t H etwas langsamer zu wachsen als in HD. W/~hrend z.B. in HD bei den Rat- ten ein Tumorgewicht yon 50 g 5 Wochen nach Beginn des sieher positiven Wachs- turns erreieht war, dauerte es in H H 8 Wochen, bis ein solches Gewicht bestimmt wurde. Etwas ]~hnliches gilt ffir den Verlauf der Wachstumskurve bei den M/~usen. Ob diese Unterschiede indessen real sind, kSnnen wir nicht beurteflen, da die in jedem Einzelfall zu treffende Entseheidmlg - - schon ,,positives" Wachstum oder ,,noch persistierend" - - doeh maBgeblich yon der individuellen Beurteflung des Untersuchers in I-IN bzw. t ID abh~ngig gewesen sein mag.

Bei der Sektion waren die Tumoren meist hart ; sie zeigten, vor allem bei gro- Ben Geschwiilsten, im Zentrum Nekrosen. Metastasen waren makroskopisch nie- mals zu beobaehten; stiehprobenweise durehgeffihrte histotogische Pr/ffungen tier regionalen Lymphknoten waren ebenfalls stets negativ. Gelegentlich sahen wit eine Penetration der subcutan waehsenden Tumoren in die Bauehh6hle, besonders bei M/iusen.

Chemotherapie-Versuche rait Endox~n ~n autochthonen Benzpyren-Sarkomen 297

B. Ergebn%se der Chemotherapie- Versuche bei Ratten

Bei der bewul~t maximalen Dosierung des Endoxans mit 5 • 80 mg/kg war yon vornherein mit Todesfi~l]en w~hrend der Therapie zu rechnen. Wit nahmcn dies jedoch in Kauf, da es uns haupts~chlich auf die maximale Dosierung und ihre Wirkung auf den Tumor ankam. Von ursprfingIich 69 in t tD eingesetz~en Rat ten starben 25 w/~hrend der 1.--3. Injektion und 21 nach der 4.--5., die Gesamt- morMlit~t war also 46/69--~ 66%. In l i l i starben dagegen yon 65 Rat ten nur 10 wi~hrend des ersten und 15 w~hrend des zweiten betrachteten Zeitabschnitts. Die Mortalit~t lag also in H H mit 25/65 = 38 % deutlich niedriger als in l iD. Fiir die- sen Un~erschied haben wit keine befriedigende Erkl~rung. Die Tiere starben j e - wefts an den bekannten Symptomen der chronischen Lostvergiftung. Bei einem

g

o

. . . . K o n l p o t f e zz =/2

- - Therapiebe~7t)Tm ~mozgewikhl 4 g , ~ = 2 7

. . . . T h e r a p i e b e ~ / m m Turmor~Tem/ch t

,/o"9, Tz=z# i l /

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, r . , , l t / _ _ . . . . ~ ' / =----7---~I-------~---4---'-k--Z~Z~" I I

7 2 3 V 6- G 7 WocPlet:l 10

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. . . . /(OlT/pO//e 77 = 7~

- - T/Terafll~bejTi'iTi7 TuiiTopgezli'o/# 3,sg, n: 17

. . . . Tknropi'ebeg/iTn Tomo~ewikkt lg,~Z = 71

/I / i I I / , /

/ I .I l / I . J l . j

I I I 1 Z Y 4 5- G 7 Woch~n /O

lteidelberg Abb. 2. Chemo~herapie Yon s.c. Benzpyrensarkomen bei Rat ten mi t Endoxan. f80 mg/kg i.v. (Einzeldosis)

Tell der fiberlebenden, die ausnahmslos eine Leukopenie (,-~ 1500 Leukocyten/mm a) zeigten, entwickelten sich Odeme an den Extremit~ten sowie Palmar- und Plantar- nekrosen. Diese Nekrosen traten abet ers~ atff, wenn mindestens drei Injektionen (Gesamtdosis 240 oder >240 mg/kg) gegeben worden waren. Sie bildeten sich nach Abschlu$ der Behandlung im Laufe einiger Wochen vSllig zuriick. Der Prozentsatz der Rat~en mit Plantarnekrosen (25 %) war in HI-I und t tD gleich. Fast alle Tiere, die die 5 Endoxan-Injektionen erhalten hatten, zeigten eine deut]iche Alopecie.

Zur Auswertung der chemotherapeutischen Wirkung wnrden nut die Tiere herangezogen, die alle ffinf Injektionen ]ange genug fiberlebten. Das Ergebnis (Mittelwerte) ist in Abb. 2 dargestellt. Ia keinem Falle beobachteten wir trotz der angewendeten hSchst mSglichen Dosierung des Endoxans eine Heilung der t~at- ten, sondern nur eine Verlangsamung des Geschwulstwachstums, die am aus- gepr~gtesten wi~hrend der Behandlungszeit nachweisbar war. Auch in den Serien, in denen wir die Behancllung schon bei einem Tumorgewicht yon 1 g begannen, war nur eine WachstumsverzSgerung zu beobachten. Bei den Versuchen in HD spielte das Gewicht des Tumors bei Therapiebeginn (1,0 g oder 3,5 g) keine ent- scheidende Rolle ftir sein Axtsprechen und seine BeeinfluSbarkeit. Legt man z.B. bei der Betrachtung des Therapieerfolges ein schlieBlich erreichtes Tumorgewicht yon 10 g zugrunde, dann war ein solches in HD bei den Kontro]len nach 2 Wochen,

298 D. Sc~;4~L, H. OSSWALD und tt, B~vN]~:

bei den l~atten, bei denen die Behandlung bei einer Tumorgr61~e yon 1 g begonnen hatte, nach 6 Wochen und in der Gruppe mit den grSl3eren Geschwiilsten bei Behandlungsbeginn (3,5 g) n~ch 7 Wochen erreicht. Die entsprechenden Zahlen fiir H H waren: 4,5 Wochen, 9 Wochen und 6 Wochen. Bei Berechnung der ~)ber- lebenszeiten ergab sich, dal3 die die Endoxan-Injektion fiberlebenden Rat ten etwa doppelt so lange lebten wie die unbehandelten Kontrollen.

Wie die Wachstumsverlaufskurven (Abb. 2) zeigen, war das Wachstum der Geschwfilste nach Absetzen der Therapie nicht explosiver als das der Kontrollen, sondern im Gegentefl eher retardierter. Metastasen wurden bei den behandelten Tieren ebenso wie bei den Kontrollen nicht gefunden.

C. Ergebnisae der Chemotherapie- Verauche bei Mgusen

Bei der Darstellung der Ergebnisse dieser Versuche beschr~nken wir uns auf die Befunde, die in Hl:[ erhoben wurden, da w~hrend der kritischen Versuchszeit in

HD ein Tefl der Tiere einer Infektion

7Z

0

2

0

.... Konlto/le rz =2Y

Theraplebe#i'nm ~mOrjTe~Vi'obt 4g, rz=fG

.... Ttierapibhe#/nm TurnorjWl'Cl# 7~g,n=s~

I II1111 /

I I [ I I I I I I I 7 2 J' '/ 5 6 7 Wocker~ 70 l I t i

Abb. 3

(Ektromelie) erlag, die die Ergebnisse veffiilschen k6nnte. Die in I-ID an einer dadurch bedingten lfleineren Tierzahl erhobenen Befunde decken sich aber vSllig mit denen in HIt . Die hohe

0 7 Z 3 '/ 5 Wochnn 7

t l i I t Abb. 4

Abb. 3. Chemotherapie yon s.c. Benzpyrensarkomen bei M~usen mi t Endoxan i" 150 mg/kg (Einzeldosis) (Hamburg)

Abb. 4. Beispiel fiir inverses Anspreehen yon Benzpyrensarkomen bei M~usen auf die Endoxanbehandlung (i" 150 mg/kg, Einzeldosis) trotz unterschiedlicher Tumorg~61~e

Dosierung des Endoxans (5 • 150 mg/kg) bedingte aueh bei den M~usen eine Mortaliti~t yon 24% (25/103) w~hrend der Behandlung. Plant~rnekrosen sahen wit ]tier nicht. Zur Auswertung gelangten wiederum nut jene Mguse, die die Therapie lange genug fiberlebten.

Bei diesen Versuchen mit Miiusen ws aus den eingangs d~rgelegten ~ber- legungen mit einer nachhaltigeren Beeinflussung der Tumoren zu rechnen ge- wesen, da das Endoxan fast doppelt so hoch (5 • 150 mg/kg) dosiert werden konnte wie bei den Ratten. Wie die Abb. 3 zeigt, war dies jedoch nicht so. In keinem Fall sahen wir eine tteilung. Auch hier blieben zwar die Tumoren unter der Behandlung auf demjenigen Gewicht stehen, das sie bei Therapie-Beginn hatten, begannen indessen nach Therapie-Ende wieder zu wachsen, so dal~ nur die aus den Kurven in Abb. 3 abzulesende Lebensverl~ngerung der behandelten M~use resultierte. Sie machte - - ebenso wie bei den Rattenversuchen - - etwa das Doppelte gegeniiber den Kontrollen aus.

Chemotherapie-Versuche mit Endoxan an autoch~honen Benzpyren-Sarkomen 299

Das Tumorgewicht bei Behandlungsbegirm spielte auch bier keine essentielle Ro]le ffir die Beeinflu~barkeit des Tumorwachstums. Zwar starben die Tiere der- jenigen Grul~pe , die am Anfang der Therapie ein Tumorgewicht yon nut 1 g anf- wiesen, etwas sp/~ter als jene, die ein solches yon 4 g hasten, jedoch sind die Unter- schiede keinesfalls so gravierend, wie zu erwarten gewesen ware. Gelegentlich wurde sogar beobachtet, dal3 ein Tumor yon 4 g ausgezeichnet auf die Behand- lung anspraeh, w~hrend ein anderer yon nut 1,5 g nnter der Therapie welter wuchs und keine Wachstumsbeeinflussung zeigte (Abb. 4). Dieses inverse Verhalben zeigt einmal mehr, dab selbst bei Verwendung einheitlichen Tiermateria,ls die dutch das gleiche Carcinogen induzierten Tumoren gleichen histologischen Typs keineswegs einheitlieh bezfiglich ihrer Reaktion auf die Chemotherapie zu bewerten sind.

4. Diskussion

Die vorliegenden Befunde zeigen zun~chst, dal3 bei Verwendung dos gleichen Tiermaterials und der gleiehen Methodik die Angangsraten, die Induktionszeiten, das Wachstumsverhalten und die therapeutische Beeirdlul]barkeit yon autoeh- thonen di~rch BP erzeug4en Sarkomen nnabhangig yon klimatischen Gegeben- heiten sind. Trotz der in diesen Untersuchungen soweit als mSglieh dnrchgeffihr- ten Standardisierung der Versuehsbedingungen an zwei Standorten kSnnen natiir- lieh die lokalen Tierstallverh~ltnisse don Versuchsverlauf beeinflussen, wenn z. 13. Infektionen in dem einen Stall auftreten, wie in unserem Fall die Ektromelie in HD, im anderen dagegen nieht. Diese oder ~hnliche vorher nicht kalkulierbare Zwischenf~tlle kSrmen die Durchfiihrung vergleichender Untersnehungen natur- gemal3 immer sbSren. Sie mSgen im Einzelfall auch daffir verantwortlich sein, dal3 in verschiedenen Laboratorien bei scheinbar gleicher Methodik unterschiedliche Befunde erarbeite~ werden.

Von besonderer Bedeutung erseheint nns der Befund, dal3 autoehthone Sar- kome bei Ratten und Miiusen ira Gegensatz zu Careinomen (Sc~MXrtn, Scm~icx u. KS~IG, 1963; S c ~ u. Scm~icK, 1964) grundsatzlich auf eine Chemothera- pie mit alkylierenden Stoffen (Endpxan) anspreehen. Das wh'd aus der Hemmung des Tumorwachstums wahrend der Therapie deutlieh. Allerdings konnten Heflun- gen nich~ beobachtet werden. Dami~ kommt dieses experimentelle ModelI den Verh/~ltnissen beim Menschen insofern nahe, als bei ihm manehe Beobaehtungen der Klinik fiber tempor~re Waehstumsbeeinflussungen yon Geschwiilsten unter einer ehemotherapeu~ischen Behandlung simnliert werden konn~en. Es sollte daher angestrebt werden, jede Snbstanz, die sieh in Versuchen bei chemosensiblen Impftumoren als wirksam erwiesen hat, zus/itzlich auch bei soliden autochthonen Tiergesehwfils~en zu testen. Sollte sich bei einem solchen Test zeigen, dal] auch diese Tumorarten durch die Chemotherapie zu heflen sind, darm kann auch in der Klinik mi~ /~hnlichen Ergebnissen gereehnet werden. Die Empfehlung, diesen ,,barren" Tes~ zus/~tzlieh zu den Untersuchungen an Impftumoren anzuwenden, soil den Wert tier Versuehe bei Transplant, ationsgeschwiilsten keineswegs schma- lern, denn die Wirkung der heute gebr/~uehlichen Krebs-Chemotherapeutiea ist ja in den meisten F/~llen zun/~chst bei ihnen erkannt worden. Er k6nnte aber nicht nur weitere Informationen liefern, sondern vor allem auch m6gHeherweise zu groSe Erwartungen, die man aus gu~en Therapieergebnissen bei Impfgeschw/ilsten

300 D. S c ~ , H. 0SSW~D und H. BRUNE:

auch f fir die Verh/s bei autoehthonen Tumoren abzuleiten geneigt ist, auf ein reMes Mag zurfickffihren und Entt/s ersparen.

Unsere Annahme, die Sarkorae bet den M/~usen durch die bet ihnen mSgliehe h6here Dosierung des Endoxans nachhaltiger beeinflussen zu k6nnen Ms die bet den Ratten, hat sich nicht best/~tigt. Trotz Anwendung der etwa doppelt so hoilen (maximalen) Dosis des Endoxans bei M/~usen entsprach das Therapieergebnis dem bet ga t ten . Damit wird die Frage aufgewoHen, ob die Ergebnisse bet Impf- tumoren (OsswALD, 1961 ; D~UCJ~EY u. Mitarb., 1963; S~FPE~ u. Mitarb., 1964) fiber die Anwendung hoher Dosen (,,StoBtherapie") iiir einen optimalen Therapie- erfolg aueh fiir autoehthone Geschwiilste Gfiltigkeit haben. Wir k6rmen dazu heute noch nicht Stellung nehmen, sondern werden dieses Problem in weiteren Untersuehungen zu kl/~ren versuehen.

Im Zusammenhang mit den eben erw/~hnten Dosis-Wirkungs-Verhgltnissen k6nnie gegen die in unseren Versuchen benutz~e Substanz (Endoxan) eingewandt werden, dab das Endoxan bekanntlieh aus ether inaktiven ,iTransloortform" in die aktive ,,Wirkform" in vivo umgewandelt werden mug und dag es bet Mi~usen m6glicherweise deswegen weniger toxiseh ist, weft bet dieser Tierart die Umwand- lung in die Wirkiorm langsamer oder ungenfigender erfolgt als bet i~atten. Die Maus bfldet indessen ,,in hohem MaBe die Wirkform" (BRocK u. tIoJzo~sT, 1963), so dag diese Erkl/~rung der geringeren Toxieit~t des Endoxans bet M/~usen gegen- tiber I~atten nicht befriedigen kann, zumal andere Mkylierende Agentien, die yon vornherein in der ,,Wirldorm" vorliegen, bet I~atten ebenfalls toxiseher sind als bet Mgusen. So betrggt z.B. naeh eigenen Untersuehungen bet tmseren Sts die DLs0 nach einmaliger intraven6ser Gabe yon Trenimon| (2,3,5-Trisi~thylen- imino-benzoehinon) bet Rat ten ,~0,3 mg/kg, bet Mgusen dagegen ~ 0 , 5 mg/kg; die entspreehenden Zahlen ffir N-Lost (Dichloren | ermittelten wit, mit ~ 1,7 mg/kg bzw. ~-~4,0 mg/kg. Auch bet diesen Substanzen ist also die Maus etwa doppelt so resistent gegen den toxisehen Effekt wie die l~atte, so dab wohl aueh im Falle des Endoxans die h6here l~esistenz der Maus andere Griinde haben dtirfte Ms eine nut mangelhafte Bfldung der ,,Wirkform".

Ein bemerkenswer~es Ergebnis der vorliegenden Untersuehungen sehen wit in dem Umstand, dag das Wachs~um der Sarkome bet den behandelten Tieren naeh Absetzen der Therapie nicht toudroyanter verlief als bet den Kontrollen, obwohl die Tiere durch die maximal dosierte Therapie sehwer geschadigt waren. Im Gegen- satz dazu war bet Impitumoren beobaehtet worden (ScRYZiHL U. SaTTLE~, 1964), dab die Seh~digung tier Wirtstiere mit alkylierenden Verbindungen das Waehstum der Gesehwiilste und die MetastasieI~ng I6rdert. Aueh die Metastasierung wurde bet den autoehthonen Sarkomen dutch die Chemotherapie nieht begtinstigt. Weder bet den Kontrollen noeh bet den Versuchstieren sahen wit Metastasen. Das ver- dient deswegen besonders betont zu werden, weft die behandelten Tiere etwa dop- pelt so lange lebten wie die unbehandelten. Der Primi~rtumor hatte damit einer- seits mehr ,,Zeit" zur Aussaat, andererseits hat ten auch eventuell abgesehwemmte Tumorzellen mehr ,,Zeit", zur Metastase heranzuwaehsen tmd manifest zu wet- den. Untersuehungen bet Transplantationstumoren hatten immer wieder ergeben (WooD, t{OLu U. YARDLEu 1961 ; DONTE~WlLL U. MOH~, 1963), dab die Meta- stasierung um so ausgepr~gter verlief, je li~nger der Prim/~rtumor im K6rper ver-

Chemotherapie-Versuche mit Endoxan an ~utochthonen Benzpyren-Sarkomen 301

weilte. Bei unseren Versuchen spielte dagegen dieser ,,Zeitfaktor" offenbar keine maBgeb]iche Rolle fiir die Metastasierung.

Bemerkenswert war ferner, dab das Gewicht der Tumoren bei Therapiebeginn ohne wesentlichen EinfluB fiir das Ansprechen auf die Chemotherapie war. Be- denkt man, dab ein Tumorgewieht yon 4 g etwa 12% des Gewichtes einer aus- gewachsenen Maus ausmacht und dab auch solche Tumoren noch zur tempor~ren Riickbildung gebracht werden kormten, dann kann an der prinzipiellen Wirksam- keit der dm'chgefiihrten Chemotherapie auch bei autochthonen Geschwiilsten kein Zweifel bestehen. Weitere Untersuchungen werden kl~ren miissen, ob und wie- welt die Gr6Be der Tumoren, die bei Impfgesehwiilsten den Therapieerfolg maB- geblich beeinfluBt, auch bei autochthonen Sarkomen die Chemotherapie zu limi- tieren vermag. Das bereits erwghnte gelegentlich h6ehst unterschiedliche An- sprechen dieser Sarkome verschiedener Gr6Be auf die Behandlung zeigt, dab nicht die Gr6Be der Tnmoren allein den Therapieeffekt essentiell bestimmt, sondern dab andere, uns unbekannte Mechanismen hierfiir maSgeblich sein mfissen. Die Chemo- sensibilitat der Sarkome kann demnach trotz einheitlieher Morphologie der Ge- schwiilste und trotz Verwendung yon einheitlichem Tiermaterial durchaus unter- schiedlich sein. Die aus vielen anderen Beispielen bekannte ,,Individualitat" der Tumoren manffestiert sich also auch bier.

Trotz maximMer Dosierung, die bereits im toxisch-letalen Bereich lag, war es in keinem Fall mSglich, die Tiere von ihren Tumoren zu heilen. Das zeigt, dab wit bei den heutigen Krebs-Chemotherapeutica bei ihrer Anwendung auch bei prinzi- pie]] sensiblen autochthonen Tumoren nut mit cancerostatischen, nicht aber mit cancericiden Effekten rechnen k6nnen.

Zusammenfassung

1. Rat ten und Ms des gleichen Stammes und Alters erhielten 6 bzw. 2 mg 3,4-Benzpyren einmalig subcutan zur gleichen Zeit in Hamburg und Heidelberg applizicrt. Die Angangsraten, die Induktionszeiten, das Wachstumsverhalten und die chemotherapeutische BeeinfluBbarkeit der entstandenen Sarkome durch Endoxan waren in beiden St~dten praktisch identisch. Klimatische Unterschiede beeiaflussen demnaeh diese Parameter nicht.

2. ]~ei verschiedenen Tumorgewichten wurde eine maximal dosierte Chemo- therapie mit Endoxan durchge~fihrt, die wegen der geringeren Toxicitat der Ver- bindung bei Mi~usen noch hSher dosiert werden konnte als bei Ratten. Beide Tier- arden reagierten trotzdem gleiehsinnig. In keinem Falle konnten Heilungen erzielt werden, sondern nur Lebensverlangerungen. 1)as Anfangsgewicht der Geschwfilste bei Therapiebeginn (1 bzw. 4 g) hatte keinen essentielIen EinfluB auf die Chemo- sensibilit~it des Tumors.

Chemotherapeutic Studies with Endoxan on Autochthonous (Benzpyrene) Sarcomas in Rats and Mice

Summary Rats (and mice) of the same strain and age were injected once with 6 mg (or

2 rag) of 3,4-benzpyrene at the same time in Hamburg and Heidelberg. The takes,

302 D. SC~r~IiH~, H. 0 s s w x ~ und H. B a v ~ : Chemotherapie-Versuche mit Endoxan

the induc t ion t ime, the g rowth-behav io r and She chemotherapeu t i c sens i t iv i ty of the p roduced sarcomas to E n d o x a n were p rac t i ca l ly ident ica l in bo th cities. Accordingly , c l imat ic differences do no t inf luence these pa ramete r s .

I n the r a t s and mice, d i f ferent weights of t u m o r were t r e a t e d chemothera- peu t i ea l ly in m a x i m a l doses wi th Endoxan . Because of the lower t o x i c i t y of ~he compound in mice E n d o x a n could be dosed higher t h a n in ra ts . Bo th an imal species however r e ac t ed ident ica l ly . A tumor -cure has no t been observed b u t in s t ead pro longa t ions of l i fe-t ime. The weight of the t u m o r (1 resp. 4 g) a t the beginning of the t h e r a p y h a d no essent ia l inf luence on i t s chemosens i t iv i ty .

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