Über Metastasenbildung nach intravenöser Injektion carcinomatöser Ascitesflüssigkeit von Mäusen und Ratten

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    13-Aug-2016

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  • (Aus dem Institut ,,Robert Koch". - - Abteilung. Professor Dr. Jos. Is

    L~ber Metastasenbildung nach intraven~ser Injektion carcinomat~ser Ascitesfliissigkeit von M~usen und Ratten.

    Von Dr. reed. vet. Ernst Wibeau.

    (Eingega~gen am 16. Mi~rz 1933.)

    Die Arbeiten yon Jos. Koch und Fritz Hesse fiber die Infektiosits der krebsigen Aseitesflfissigkeit veranlaBten uns, dieses Material aueh zur intraven6sen Verimpfung zu benutzen. Wegen der feinen Ver- teilung der cellutgren Elemente und der ~Sglichkeit, die entnommene Flfissigkeit direkt ohne weitere Verarbeitung verwenden zu k6nnen, versprachen wir uns yon dieser Anwendungsweise besondere Vorteile.

    Hans Loewenthal hatte mit diesen Versnehen begonnen. Bei etwa 20 Ratten, denen er das spezifisehe BauehhShlenexsudat in eine Sehwanz- vene injiziert hatte - - wobei es dahingestellt bleiben mag, wie oft die kleine Operation geglfiekt ist und die Fliissigkeit ganz oder teilweise in den Kreislauf gelangte - - , beobachtete er zweimal Metastasenbildung in der Lunge. Dieser bescheidene Erfolg stand in keinem Verh~ltnis zu den Ergebnissen, die Levin und Sitten]ield, sowie Weil bei ihren Ver- suchen mit der intravenSsen Injektion einer Aufsehwemmung des Flex- ner-Jobling-Careinoms erhalten hatten; es widerspraeh auch den sonsti- gen Erfahrungen, die wir mit der Verimpfung yon Aseites gemaeht hatten; denn in jahrelangen Beobachtungen konnten wir uns immer wieder davon fiberzeugen, dal~ sich dieses spezifisehe Exsudat zur Uber- tragung unter gewissen Bedingungen viel besser eignet als die sonst allgemein benutzten Tumorstiiekchen oder -aufsehwemmungen. In einzelnen Fgllen genfigte sehon die Verimpfung einer sehr geringen Menge, um eine neue Geschwulst entstehen zu l~ssen. Wir haben daher die Versuche wieder aufgenommen und einer weiteren Reihe yon Ratten frisch entnommene Aseitesflfissigkeit des Flexner-gobling-Krebses in ~engen yon 0,5--1 ccm in eine Schwanzvene injiziert. Von 30 Ratten wiesen dabei zwei Tiere Metastasen in den Lungen auf. Die frfiheren Befunde wurden also erneut best~tigt.

    Mit der auf unserer Abteilung gehaltenen Ascitespassage des Ehrhchschen Careinoms war uns Gelegenheit geboten, Parallelversuehe bei Mgusen anzustellen.

  • E. Wibeau: ~J'ber Metastasenbildung naeh intravenSser Injektion usw. 67

    ~ber die besonderen Eigenschaften des spezifischen M~useascites haben Hans Loewenthal und Gertrud Jahn an anderer Stelle berichtet, ttier sei nur betont, dab es sich dabei um eine sehr virulente Fliissigkeit handelt [siehe Z. Krebsforsch. 37, 439, sowie Jos. Koch, Zur Kritik der gegnerischen Ansichten fiber die Cellula cancrosa specifica. 7. Mitt. Uber die parasit~re Entstehung des Krebses. Zbl. Bakter. I, Orig. 127, 319 (1933)].

    Wit injizierten den M~usen intravenSs 0,1--0,2 ccm des ffiseh entnommenen Peritonealexsudates. Die Ergebnisse waren weitaus besser als in den Ratten- versuehen. Etwa der vierte Teil der infizierten Tiere zeigten Krebsmetastasen in der Lunge. Das w~re im Vergleieh zum Flexner-Jobling-Careinom etwa die 10faehe Impfausbeute; sie besti~tigt die hohe Virulenz dieses Tierkrebses. Sogar bei einer Verdiinnung yon l:1000 batten sieh multiple Knoten in der Lunge gebildet, wobei allerdings die Entwicklungsdauer erheblich zugenommen hatte.

    Gelegentlich kam es aueh an der In#ktionsstelle des Schwanzes zur Geschwulst- bfldung, die sich bis zu seinem Ansatz erstreekte und ihn bis zu einer Dicke yon etwa 1 cm unfSrmlieh ansehwellen liel~. Ob beim Einspritzen eine grSl]ere Menge Fliissigkeit in das perivasculare Gewebe gelangte, ist schwer zu entseheiden, ist aber wahrscheinlich und zwingt zur vorsichtigen Bewertung der zahlen- m~i~igen Ergebnisse intraven5ser Injektionen in die Sehwanzvene. Weder beim Flexner-Jobling-Krebs noeh beim Jensen-Sarkom haben wir eine derartige Gesehwulstbildung am Schwanz der Versucbstiere beobaehtet, obwohl in eini- gen F~llen ein Tell der infizierenden Flfissigkeit sieh in das benaehbarte Ge- webe verirrt hatte.

    Einzelne Autoren haben bei intraven5ser Yerimpfung einer Geschwulst- emulsion des Frankfurter Carcinoms hohe Zahlen positiver Impfeffolge erzielt. In auffallendem Gegensatz dazu steht die Tatsaehe, dab die intravenSse Injektion der hochvirulenten krebsigen Peritonealflfissigkeit der Maus welt geringere Er- gebnisse zeitigt.

    Wie erk]~rt sich dieses M/l~verh~ltnis ? In der Annahme, dal~ das verimpfte Material vielleicht durch den

    Blutstrom zu stark verdfinnt und zu sp~rlich sieh fiber das Lungen- eapil larsystem verteilt haben konnte, aus diesem Grunde zur Meta- stasenbildung nicht ausreichte, haben wir in zwei Versuehsreihen yon je 6 Rat ten die zentri/ugierte Ascitesflfissigkeit verimpft.

    Der dureh ein 1/2stiindiges Ausschleudern bei 3000 U./Min. gewonnene Boden- satz wurde nach Dekantieren yon etwa 9/10 der Flfissigkeit vorsichtig und gleieh- m~l~ig aufgesehiittelt und yon diesem sehr zellreichen Material 0,5--1 ecru intra- venSs verimpft. In keinem Fall waren Lungenmetastasen festzustellen.

    In einer zweiten Versuebsreihe wurde dem Ascites noeh Cystein zugesetzt. Hans Loewenthal hatte n~mlich bei der ~bertragung yon getrocknetem und zell- ffeiem Material des Rous-Sarkoms feststellen kSnnen, dal3 dureh Oxydations- vorgange zwar die Infektiosit~t zerstOrt, diese Wirkung aber durch Zusatz von Cystein, einem organischen Reaktionsmittel, aufgehoben wird. Wir vermuteten~ dal3 bei der hohen Sauerstoffempfindliehkeit tier Krebszellen oxydative Vorgi~nge im Blur den Ausfall der Versuche ungiinstig beeinflu~ten. Von 16 Ratten, die Ascitesfliissigkeit mit Zusatz yon etwa 0,25 Vol.-% Cystein intravenSs erhalten hatten, zeigte aber nur ein Tier ein positives Ergebnis. Es konnte somit ein Ein- fluB des Cystelns nicht festgestellt werden (als Pr~parat benutzten wir Cystein- chlorhydrat frei yon Schwermetallen nach Warburg, das yon der Firma Sehering- Kahlbaum stammte).

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  • 68 E. Wibeau: Uber Metastasenbildung naeh intraven6ser Injektion

    Im Verlauf der Versuche stellte es sich heraus, dab die Zellen der Mauseaseitesflfissigkeit selbst ungewShnlich hohen Sauerstoffspannungen gegeniiber resistent waren (Hans Loewenthal und Gertrud Jahn). Werm trotzdem die Verimpfung eines so behandelten Materials eine relativ geringe Ausbeute im Vergleich zu anderen Impfmethoden erbraehte, so kSnnen wir doch oxydative Einflfisse nicht als entseheidend fiir den Ausfall der Versuehe ansehen.

    Von 8 l~atten, die intrakardial mit Flexner-Jobling-Aseites infiziert waren, zeigte nur eine einzige Geschwulstbildung, und zwar an der Injektionsstelle des Herzens. Da nieht zu entscheiden war, weleher Ventrikel das Material auf- genommen hatte, lessen sich aus dem Fehlen yon Metastasen in anderen Organen keine Rficksehliisse ziehen.

    Zu Vergleiehszwecken verimpften wir in einigen weiteren Versuehen Emu/- sionen des Flexner-Jobling-Carcinoms und des Jensen-Sarkoms. Von frisch ge- tSteten Ratten stammende Tumoren, die im Inneren nieht erweieht waren, wurden in einer Fleischmiihle zerkleinert, bis naeh weiterem Zerreiben in einem Glase und unter Zuffigung yon Bouillon eine injizierbare Flfissigkeit entstand. ])avon erhielt jedes Versuchstier 0,5--1 ccm intravenSs.

    Beim Jensen-Sarkom kommt es bet intraperitonealer Injektion zerriebenen Gewebes nieht zu einer allgemeinen Geschwulstbildung. Es entstehen im Bauch- ra~m ein oder mehrere grebe Knoten, und nur in seltenen F~llen, je naeh dem Sitz der Tumoren, bildet sieh ein Aseites, der zuweilen mit Erfolg wetter verimpft werden kann. Eine regelm~l~ige Aseitespassage wie beim Flexner-Jobling oder dem Frankfurter M~useearcinom liel] sieh bis jetzt nicht erzielen.

    Beide Geschwulstarten lieferten jedoch bet intravenSser Einspritzung einer Emulsion gute Ergebnisse; in einzelnen Versuchsreihen fanden sich zu 100% Geschwulstknoten in der Lunge.

    Kurze Ubersicht i~ber die bisherigen Ergebnisse der intravenSsen In/elction. Flexner-Jobling-Krebs. Nach Einverleiben zerriebenen Geschwulstgewebes

    fanden sieh Metastasen in den Lungen, besonders in ihren subpleuralen Lymph- r~umen, die sich deutlich fiber die Lungenoberfl~che erhoben. Bet den mit Ascites- ]liissigkeit in/izierten Tieren waren nut wenige und kleine Knoten in den Lungen festzustellen. Aul]erdem war aber noch eine starke, sekund~.re Gesehwulstaus- breitung auf dem Brust- und Zwerchfell, dem Perikard und Epikard wahr- zunehmen. Die Bronchial- und Mediastinaldrilsen waren stark vergrSBert und zeigten mikroskopiseh einwandfrei neoplastisches Gewebe. Ausdehnung und Gr5Be der sekund~ren Geschwulstbildung fiberdeckte die prim~ren Lungenherde vol]st~ndig. Im Gegensatz dazu zeigten die Ratten, die eine Gesehwulstemulsion erhalten batten, sehr zahlreiehe Knoten in den Lungen und den subpleuralen Lymphr~tumen, w~hrend Brust- und Zwerehfell, Epi- und Perikard sowie die Lymphknoten keine Vers aufwiesen, wobei aber zu bemerken ist, dab die Mehrzahl der Tiere nach verh~ltnism~IMg kurzer Zeit getStet worden war. In ether Versuchsreihe fanden sieh bereits naeh 10 Tagen zahllose, hirsekorngroBe KnStchen, ein Bild, das dem einer frischen tuberkulSsen Infektion sehr ~thn- lich sah.

    Frank]urter M~usecarcinom. Wir beobachteten Metastasen der Lunge, der subpleuralen Lymphr~ume, der Pleura, des Zwerehfells, Infiltration der Lymph- knoten und in einem Falle der Thymus. Auch hier fiberwog die sekund~re Aus-

  • carcinomat5ser Ascitesfltissigkeit yon M~usen und Ratten. 69

    breitung. Die Zahl der zur Entwicklung gekommenen metastatischen Herde war verhaltnism~Big gering (bis etwa 20 Knoten).

    Jcnsen-Sarkom. Die Lungen sind ganz yon Geschwulstgewebe durehsetzt, so dab zwisehen den einzelnen Knoten kaum noch normales Lungenparenchym zu erkennen war. In der reehten Herzkammer einer Ratte bemerkten wit eine frei in den Ventrikel hineinragende Tumormasse.

    Bei keinem unserer Versuchstiere, Maus oder Ratte, haben wir Ge- schwulstknoten in den iibrigen, dem KSrperkreislauf angeschlossenen Organen gefunden. Es war also die Lunge das einzige Organ, in dem sich mit der angegebenen Technilc Krebsmetastasen entwickelten.

    Im fibrigen haben die Versuehe an Ratten ergeben, dal~ bei intra- venSser Injektion einer Geschwulstemulsion nicht nur die Zahl der er- folgreich geimpften Tiere an sich hSher, sondern bei den erkrankten Tieren aueh die Ziffer der zur Entwicklung kommenden metastatischen Knoten hSher ist als nach der Einspritzung yon Ascitesflfissigkeit.

    Bei mikroskopischer Prtifung kann man sieh davon fiberzeugen, dab auch nach sorgf~ltigem Verreiben des Geschwulstgewebes noeh recht kompakte Zell- haufen zu linden sind, w~hrend der Ascites die cellul~ren Elemente, die Jos. Koch in seinen Arbeiten fiber die Cellula cancrosa parasitaria eingehend beschrieben hat, in sehr feiner Verteilung enth< nur selten beobacbtet man in einem Haufen arteigener Exsudatzellen relativ zahlreiche spezifische Zellelemente. Zentrlfugierter Ascites l~Bt sich zuweilen wieder zu einer homogenen Emulsion aufschfitteln, wenn man mit einiger Vorsicht zu Werke geht.

    Die besseren Ergebnisse der Breiverimpfung beruhen also wohl mehr auf dem Vorhandensein grSfierer Gesehwulstbr6ekehen als auf der rein zahlenm~l~igen Uberlegenheit der infektiSsen zelligen Bestandteile. Ffir diese Annahme Spricht jedenfalls, dal~ selbst dureh die 10fache Dosis die Ergebnisse nicht verbessert werden konnten, w~hrend andererseits selbst st~rke Verdiinnungen noch positive Resultate zeitigten. Daraus ergibt sieh eine gewisse Unabh~ngigkeit vonder Menge, eine Annahme, die auch dutch andere Beobaehtungen und die Versuche von Jos. Koch, Hans Loewenthal und Gertrud Jahn mit Verdfinnungen des krebsigen M~useascites best~tigt werden. Mit steigenden Verdiinnungen tritt in erster Linie eine VerzSgerung des Geschwulstwachstums ein und erst in extrem hohen Graden wird die Uberimpfungsziffer beeinflugt.

    Nather und Schnitzler sind in ihren Versuehen zu dem Ergebnis gekommen, dab zur Metastasenbildung die einmalige Einschwemmung einer grbi]eren Menge Gesehwulstmaterials ausreichend ist; ihre Annahme grfinden sie darauf, dab sie sehlechtere Resultate erzielten, wenn sie eine bestimmte Tumormenge, an ver- sehiedenen Tagen, in fraktionierten Dosen verimpften, als wenn die ganze Dosis auI einmal injiziert wurde. Unsere Versuche sind anders ausgefallen, zeigen aber sehr deu~lich, dab die Geschwulstbildung trotz des weiten Spielraumes, den die Virulenz des Materials laBt, abh~ngig ist yon dem Vorhandensein Celluli~rer E]emente.

    Es blieb noch zu erw~gen, ob die Entstehung der einzelnen meta- statischen Herde, die nach Einspritzung yon Aseitesflfissigkeit ent-

  • 70 E. Wibe~u: t3ber Metastasenbildung nach intraven6ser Injektion

    standen, nicht auch auf die in ihr zuf/illig vorhandenen gr61]eren Zell- haufen zuriickzuffihren war, auf eine capill~re Embolie, yon der die weitere bSsartige Neubildung ihren Ausgang nimmt. Die histologischen Befunde konnten eine Kl~rung nicht erbringen, da infolge stark fort- gesehrittener Wueherung das urspriingliche Gewebsbild nicht mehr er- kennbar war. AuSer den Ergebnissen der mikroskopischen Unter- suehung widersprachen dem aber auch die Sektionsbefunde; denn wenn wirklich solche Zuf/~lligkeiten im Spiel gewesen w~ren, h/~tten Meta- stasen bei der Einspritzung von zentrifugiertem Ascites h/iufiger auf- treten und bei Verdfinnungen h/~ufiger fehlen mfissen. Zudem handelte es sich in allen F/~llen um eine multiple Metastasenbildung, die wohl kaum aufgetreten w/ire, wenn es sich um das gelegentliche Vorkommen grSBerer Gewebspartike] im Ausgangsmaterial gehandelt h/~tte.

    Wie bereits erw/~hnt, fanden sich bei keinem Versnchstier Gesehwulst- herde in anderen Organen als nur in der Lunge. Wir miissen daraus unter Berficksiehtigung der hohen Infektiosit~t der krebsigen M/~use- aseitesfliissigkeit sehliel~en, dal3 in der Lunge als erstem vorgelagertem Capillargebiet das ganze infizierte Material abgefangen wird und linden eine Best/ttigung darin, d~ft bei bSsartigen Tumoren, die nach sub- cutaner Einspritzung entstehen, in der ~iiberwiegenden Mehrzahl der F&lle Metastasen in den Lungen beobachtet worden sind.

    Die sog. Geschwulsta]]initdit der einzelnen Organe ist bekanntlich sehr versehieden; aufter einigen allgemeinen bestehen auch noeh besondere Unterschiede. Chalatows Untersuchungen yon embolisehen Milzmeta- stasen, die ]okal blieben und keine fortsehreitende Wucherung zeigten, ferner die Versuehe yon Blumenthal und Auler, die naeh Verimpfung yon Milzbrei metastatische Herde sahen, haben geschwulsthemmende Eigenscha/ten dieses Organs wahrseheinlich gemaeht, zumal ~r das Wachstum der Impfgesehwfilste verzSgern soll (Frankl). ~Tach der Milz soU die Lunge dasjenige Organ sein, das im allgemeinen am wider- standsfi~higsten ist. Dafiir spricht der h~ufige Befund yon blastomatSser Embolie der Lungengefi~l]e, bei der die Gesehwulstzellen nachtr/ig!ieh zugrunde gegangen sind, wie es yon z~hlreiehen Autoren beschrieben worden ist. Borrel und Haaland betonen besonders, daft sie bei M~use- tumoren fast stets eine Embolie der Lungengefs gefunden h...

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