(Aus dem Pathologischen Institut Tiibingen. - - Vorstand: Professor A. Dietrich.)

Das Schicksal eingeschwemmter Krebszellen in den Lymphknoten.

Von Ruth Kusehfeldt.

Mit 3 Textabbildungen.

(Eingegangen am 25. Jun i 1937.)

Die Bildung von Lymphknotenmetastasen bei menschlichen Ge- schwiilsten unterliegt Bedingungen, die zum Teil noch unbekannt sind. Wir wissen, dab es Geschwfilste gibt, die frfihzeitig und h/~ufig in die region/iren Lymphknoten metastasieren, andererseits solche, die sp/~t und seltener Lymphknotenmetastasen bilden. Wohl beobachtet man bei verschiedenen Carcinomen Sehwellungen der zugeh6rigen Lymphknoten, aber die mikroskopische Untersuehung zeigt, dab es sich vielfaeh um Schwellungen handelt, die dutch erh6hte resorptive Leistungen bedingt sind, ohne dab dabei jedesmal Metastasen vorhanden w/~ren. Anderer- seits lehrt uns die Erfahrung, dab Lymphknoten, in denen sich schon Metastasen befinden, keineswegs vergr6Bert zu erscheinen brauchen. Ob bei den Schwellungen ohne Metastasen Zerfallsprodukte des Krebses selbst oder nur des zerstSrten KSrpergewebes in der Umgebung der Geschwulst resorbiert worden sind, oder ob auch lebende Krebszellen hier abgebaut werden kSnnen, wissen wir nicht. Jedenfalls scheint der •achweis yon im Abbau begriffenen Geschwulstzellen in menschlichen Lymphknoten bisher noch nicht gegliickt zu sein.

Auf Grund solcher Oberlegungen lag es nahe, dieser Frage im Tierversueh n/~herzutreten, da es ja Tiergeschwiilste gibt, die durch ~ber impfung regelm/~Big und sicher welter zu ziichten sind. Fiir die vor- liegenden Versuche wurde ein aus dem Inst i tut ~ober t Koch in Berlin s tammender M/~useascitestumor verwendet, der an unserem Inst i tu t schon seit einigen Jahren gehalten und fiir verschiedene Arbeiten anderer Art benutzt wurde. Bei intraperitonealer Impfung geht er nach wenigen Tagen in der BauchhShle an und fiihrt bier zur Bildung eines groBen Ergusses. Aber auch an beliebigen anderen KSrperstellen siedelt er sich leicht an, besonders auch nach Verimpfung unter die Haut . Bei Einspritzung in die Schwanzvene entstehen Tochtergeschwfilste in den Lungen, deren Entwicklung yon Scha i re r G genauer studiert wor- den ist.

Wir haben unsere Versuche nun so angestellt, da$ wir bei M/~usen frisches Geschwulstmaterial stets an der gleichen KSrperstene und in

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gleicher Menge eingeimpft haben. Es wurde bei diesen Tieren dann die Entwicklung der Impfgeschwfilste zeitlich verfolgt und stets ver- schiedene Gruppen yon tells region/~r gelegenen, tells welter entfernten Lymphkno ten histologisch untersucht . Dabei sollte insbesondere darauf geachtet werden, ob schon Geschwulstzellen in den Randsinus oder in das Innere der L y m p h k n o t e n eingeschwemmt waren, ob sich die Zellen schon angesiedelt hat ten, und ob vielleicht auch der Nachweis yon Abbauerscheinungen an eingeschwemmten Geschwulstzellen mSglich w/~re. Die Zellen des Ms sind bei einiger ~ b u n g dutch ihre groBen chromatim'eichen Kerne und durch ihr leicht basophiles l )rotoplasma schon bei HKmatoxylineosinf/~rbung yon den Zellen des Lymphknotens , insbesondere yon geschwollenen Sinusendothelien, gut zu unterscheiden. Wir sind daher in der Lage, schon einzelne Zellexem- 101are im Raudsinus zu erkennen und damit das frtiheste S tad ium der Einschwemmung im mikroskopischen Bild zu fassen. Als Impfstelle wurde bei unseren Versuchen stets die Aul3enseite des Oberschenkels gew/~hlt und die ~ber impfung unter die H a u t vorgenommen. Die Wege des Lymphabflusses aus diesem Gebiete sind leicht durch Einspri tzung yon Tusche zu erkennen. Schon kurze Zeit nach der Tuscheinjektion - - kleine Mengen genfigen vol lkommen - - ist ein seitlich etwas hSher oben unter der H a u t gelegener Lymphkno ten , etwa in der HShe der ttiifte, tiefschwarz gef/irbt. Kurz darauf ist die Tusche auch in den gleich- seitigen Achsel lymphknoten zu erkennen, die anscheinend dutch regel- m/~Bige Lymphverb indungen mit den ersteren Knoten in Zusammenhang stehen. H/iufig, aber nicht ganz so regelm/~f3ig, finder man auch eine Schw/~rzung yon L y m p h k n o t e n in der BauchhShle neben der Aorten- gabelung.

Die Versuchsanorduung gestaltete sich folgendermaflen: Insgesamt wurden 35 Tiere verwendet und in Gruppen geteilt. Die erste Gruppe wurde r/2 Stunde, die zweite 24 Stunden, die dritte 9 Tage, die vierte 12 Tage und die ffinfte 14 Tage nach der Impfung getOtet (siehe Tab.). Die Versuchstiere wurden mit je 0,2 ccra Tumorascites in der Verdtinnung 1:1 subcutan an beiden Oberschenkeln geimpft. Den Gruppen drei bis ffinf ist gemeinsam, da$ sich an den Einstichstellen derbe, tells bis haselnuBkerngroBe Impftumoren entwickelt haben.

Gruppe I: 3 Tiere, die 1/2 Stunde nach der Tumoreinspritzung getStet wurden, zeigten noch keine Einschwemmung yon Tumorzellen in die Randsinus der re- gion/~ren Lymphknoten.

Gruppe I I : Die Tiere wurden 24 Stunden nach der Tumorimpfung getStet. Nur 1 Tier l~13t Tumorzellen im l~andsinus eines Lymphknotens erkennen.

GruppeIII: Bei beiden Tieren dieser Gruppe liegt Einschwemmung und auch Ansiedlung yon Tumorzellen in Lymphknoten vor, und zwar in diejenigen neben der Aorta.

Gruppe IV: Bei 2 Tieren Tumoreinsehwemmung in Lymphknoten. Gruppe V: Im ganzen sind hier bei 4 Tieren Geschwulstzellen in die Lymloh-

knoten gelangt, zum Tell in die /~ul3eren region/~ren, zum Teil auch in die Aorten- lymphknoten.

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Tabelle.

Zahl der GetSte t nach Tumorze l l en L y m p h k n o t e n - verwen- S tunden in den Lymph- Abbau-

de ten bzw. T a g e n kno ten bei e rscheinungen me~as~asen bei Tierc . . . T ieren . . . T ieren

I. Gruploe II. ,,

III . ,, IV. ,,

3 10 2 9

11

1/2 Stunde 24 Stunden 9 Tage

12 ,, 14 ,,

nein j~

nein j~ j~

Der Vorgang der Metastasenbildung spielt sieh naeh unserer heutigen Vorstellung so ab, daft einzelne Gesehwulstzellen oder Gruppen solcher durch die Lymphbahnen in die region/tren Lymphknoten gelangen und sich dort wie im Prim/~rtumor dureh Zellteilung weitervermehren. Es lassen sich aus diesem Gesehehen zwei Einzelvorg~nge heraussch~len, die fiir den Ablauf der Metastasenbildung maftgebend sind, und die im Tierversuch die M6glichkeit eines genaueren Studiums bilden:

1. das Eintreten der Geschwulstzellen in die Lymphknoten und der Transport zum n~chsten Lymphknoten.

2. Die Ansiedlung und Vermehrung der verschleppten Zellen. Zuerst soll kurz der Frage nach den Bedingungen des ersten Tell-

vorganges, des Transportes durch die Lymphbahnen, n~hergetreten werden. Beim Menschen sehen wir ein besonderes Zeichen der B6sartig- keit yon Geschwiilsten darin, daft sie zerst6rend in die Umgebung ein- waehsen, besonders auch in Blur- und Lymphgef~Be, und da6 sie Meta- stasen bilden. Fiir die F/thigkeit des zerst6renden Wachstums wird eine besondere Eigenschaft der Geschwulstzellen, andere Zellen und Ge- webe aufzulSsen, verantwortlich gemaeht. Diese gewebsl6sende F~hig- keit ws also eine wesentliche Bedingung fiir die Einsehwemmung yon Gesehwulstzellen. Ftir die Lymphgef~ge wtirde diese Vorstellung vor- aussetzen, daft dieselben nieht in oftener Verbindung mit den Geweben stehen, dab sie also geschlossen anfangen, oder daft ihre 0ffnungen naeh den Geweben zu kleiner sind als die betreffenden Gesehwulst- zellen; denn sonst k6nnte man sich vorstellen, daft die Gesehwulstzellen einfach in die offenen Lymphgef~tfte eintreten, und die Annahme einer Aufl6sung der Gef~gwand ws iiberfliissig. Wir haben damit die Frage des Beginns der Lymphbahnen im Gewebe angeschnitten nnd sind hierzu durch folgende Beobaehtung veranlaftt worden: Die unter die Hau t gespritzten Tuscheteilchen treten sofort in die Lymphbahnen ein und sind schon nach kurzer Zeit (30 Minuten) in den ns Lymphknoten wiederzufinden. Eingespritzte Geschwulstzellen dagegen kommen in den Lymphknoten sparer und viel unregelm~ftiger zum Vorschein, oft nur in wenigen Exemplaren. Die Tabelle zeigt, daft nach 1/2 Stunde

250 1~. Kuschfeldt :

noch keine Geschwulstzellen sich in den Lymphknoten befanden. 24 Stun- den sind bei unseren Versuehen die kiirzeste Zeit, nach der eine Ein- schwemmung beobaehtet wurde.

Was verhindert ein friiheres Eintreten in die Lymphgef~Be und eine raschere Verschleppung nach den Lymphknoten ? Es ist naheliegend, hier zuerst an mechanische Momente zu denken; denn die ZellgrSBe ist beinl Ascitestumor nicht unbedeutend. Wenn tatss die ZellgrSBe auf rein mechanische Weise ein Hindernis ftir das Eintretcn der Ge- schwulstzellen in die Lymphbahnen sein sollte, dann sollte man erwarten, dab die klcineren Exemplare leichter verschleppt werden und zuerst in die Lymphknoten gelangen. Ich habe daher Messungen an den in die Lymphknoten eingeschwemmten Zellen vorgenommen und ihre GrSBe mit der DurchschnittsgrSBe der Tumorzellen iiberhaupt vergli- chen. Die Messungen werden nach der bei Scha i re r 5 angegebcnen Methode vorgenommen. Beim Tumor selbst ergibt sich als Durchschnittszell- grSBe 864 ft 3, bei den im Randsinus eingeschwemmten Tumorzellen 1235 #3. Es sind also keineswegs die kleineren Zellcn bevorzugt worden, es sei denn, die einzelnen Zellen kSnnten sich im Lymphknoten dutch Anschwellung noch vergrSBern. Diese Feststellung spricht doch gegen eine einfach mechanische Betrachtung der Verh~ltnisse. Vielleicht haften die Tumorzellen auch auf andere Weise fester in den Gewebs- maschen als die toten Kohleteilchen, auf eine Weise, die sich mit mor- phologischen Methoden nicht erfassen 1/~Bt. Jedenfalls konnte die histo- logisehe Untersuchung bisher noch keinen Hinweis auf die Bedingungen geben, die den Eintr i t t der Zellen in die Lymphbahnen bestimmen. Zu bedenken ist dabei noch folgendes: Beim Einspritzen des in Ascites- flfissigkeit suspendierten Tumors werden mechanisch einige Lymph- gef~Be gesprengt, und hierdurch den Zellen frfihzeitig der Eintr i t t in dieselben ermSglicht. Wenn sich die Zellen einmal in der Lymphgef/~B- lichtung befinden, so ist ein Weitertransport sicher gut mSglich, aller- dings miissen wir bei der Gr6Be der Geschwulstzellen annehmen, dab dieser Transport langsamer geht als bei den viel kleineren Tuscheteil- then, und dab auch dieser Umstand ffir den Zeitpunkt ihres Auftretens im Randsinus maBgebend ist. Bei allen diesen tJberlegungen ist zu be- riicksichtigen, dab das einmalige Einbringen einer verh/fltnism~Big groBen Menge yon Gesehwulstmaterial untcr die Hau t einen unnatiirlichen Vorgang darstellt. Der Vergleich mit der spontanen Gesehwulstent- stehung aus einem schon vorher vorhandenen Geschwulstkeim ist mit groBer Vorsicht zu ziehen.

Welches ist nun das Schicksal derjenigen Krebszellen, die in die Lymphknoten gelangt sind ? W/~hrend man fi'tiher annahm, dab die Einschwemmung yon Geschwulstzellen in ein Organ ohne weiteres yon ihrer Ansiedlung gefolgt sei, wissen wir heute, dab viele solcher Zellen

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dem Untergange geweiht sind. Nieht jede Embolie fiihrt zur Metastase. Man denke an die Seltenheit der Careinommetastasen in der Milz ( H a y d l ) , ferner an den Untergang yon Gesehwulstzellen in der mensehlichen Lunge (Literatur bei Kost~). Au6erdem beobachtete Petersen ~, 4 Unter- g~nge yon Gesehwulstzellen in mensehliehen Lymphknoten in der Um- gebung eines Careinoms. So gut, wie in der Lunge, lassen sieh die Abbau- vorgs yon Tumorzellen nirgends direkt naehweisen. In der Milz

Abb. 1. Un~ergehende Krebszellen im Randsinus nach 24 Stundcn.

k6nnen wir auf /~hnliche Vorg/~nge nur indirekt aus der Seltenheig der Metastasenbildung sehlieBen.

Auch bei den Lymphknoten erhebt sieh die Frage, ob, wie h/~ufig und auf welehe Weise Gesehwulstzellen abgebaut werden k6nnen. Bei den 9 Tieren mit Gesehwulstzellenembolien zeigen in unseren Ver- suehen nut 2 Tiere die Bildung wirklicher Lymphknotentochterge- sehwiilste, n/s die beiden Tiere der ][II. Gruppe. Bei allen anderen Tieren komm~ es nur zur Einsehwemmung in den Randsinus, nieht abet zur Ansiedlung der Zellen. Hier k6nnte man annehmen, dag ein friih- zeitiger Abbau yon Gesehwulstzellen die Ansiedlung verhindert. Tat- s/~ehlich finden wit in zahlreiehen Lymphknoten sehon in den friiheren Stadien der Einsehwemmung, bei unseren Versuehen zuerst nach 24 Stunden, untergehende Zellen im Randsinus (s. Abb. 1). Deutliche

2 5 2 R. Kuschfe ldt :

Abb~ 2. I n Mitosc bcgriffene un te rgehcnde Xrebszellc.

Abb. 3. E i n s c h w e m m u n g yon Krebszel len naeh 14 Tagen.

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Zellgrenzen sind an solchen Zellen oft nicht mehr vorhanden. Die Kernwand ist in AuflSsung begriffen. Das Protoplasma ist aufgelockert, zuweilen sind Vakuolen zu erkennen. Hi~ufig sieht man in Mitose unter- gehende Zellen (s. Abb. 2). In den Lymphknoten nach 14 Tagen (V. Gruppe) erkennen wir neben Kernteilungsfiguren in allen Stadien untergehende Zellen und Trfimmer solcher Zellen (s. Abb. 3). Nur bei der I I I . Gruppe konnten im Abbau begriffene Tumorzellen nicht ent- deckt werden. Dagegen haben sich hier Metastasen gebildet. Hier ist also dig Resistenz der Lymphknoten durch die eindringenden Tumorzellen rasch fiberwunden worden.

Die mitgeteilten Versuehe zeigen, da6 ein Abbau yon Geschwulst- zellen in Lymphknoten bei dem verwendeten Mgusetumor m6glich ist. Wie weir der Abbau dutch eine aktiv vernichtende T~tigkeit der Lymph- knoten bestimmt wird, kann allerdings nicht mit Sicherheit festgestellt werden. Es mu6 auch daran gedacht werden, da~ diejenigen Zellen, an denen wir im Mikroskop Abbauerscheinungen festgestellt haben, schon mit einer verminderten Lebensf/~higkeit in die Lymphknoten eingetreten sind und daher leichter einer ZerstSrung anheimfielen. Aueh lassen sich im Mikroskop keine sieheren reaktiven Ver~nderungen am Lymphknotengewebe erkennen. Und gerade solehe reaktive Ver- i~nderungen waren es ja, die bei menschlichen Lymphknoten den Ge- danken auf die M6glichkeit eines Tumorzellabbaues lenkten. Immerhin muB doch der Abbau von Geschwulstzellen als Ausdruck einer gewissen Tumorresistenz der Lymphknoten anfgefaBt werden. Die Zeitdauer der Resistenz ist bei unserem Tumor gering. Diese wird bald durch die fortdauernde weitere Einschwemmung yon Tumor fiberwunden und nach etwas lgngeren Zeitr~umen (fiber 3 Woehen) enthalten schliei31ich dig zum Impftumor regioni~ren Lymphknoten stets Metastasen.

Die Untersuchungen wurden mit einer Beihilfe durch die Baum- garten-Stiftung an der Universit~t Tfibingen ausgeffihrt.

Literaturverzeichnis. 1 Hayd, IV., Inalg.-Diss. Ttibingen 1936. - - 2 Kost, G., Z. Krebsforsch. 43, 291

(1936). - - ~ Petersen, W., Bruns' Beitr. 34, 682 (1902). - - ~ Petersen, W., 11. F. Col- reefs, Bruns' Beitr. 43, 1 (1904). - - 5 Schairer, E., Z. Krebsforsch. 43, 1 (1936). - - G Schairer, E., Z. Krebsforsch. 44, 296 (1936).