title: Auswirkung des AMPA-Rezeptor-Inhibitors Perampanel in der Kombinationstherapie mit ionisierender Strahlung auf Glioblastomzellen und Fibroblasten sowie auf die Strahlensensitivität von Lymphozyten
Creators: name: Knabe, Anabel
Publisher: name: Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU)
Year: 0
Subjects: subject: Perampanel
subject: Glioblastom
subject: Ionisierende Strahlung
subject: DDC Classification::6 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften :: 61 Medizin und Gesundheit :: 615 Pharmakologie, Therapeutik

description: Hintergrund und Ziele In Zellversuchen wurde bereits festgestellt, dass das Antikonvulsivum Perampanel als AMPA-Rezeptor-Inhibitor das Tumorwachstum von Glioblastomen hemmen könnte [1]. In den in vivo durchgeführten Studien von Izumoto et al. und Vecht et al. zeigte Perampanel positive Auswirkungen auf die Anfallskontrolle von zuvor unkontrollierter Epilepsie und auf die Reduktion der Tumorprogression bei Pateinten mit einem Glioblastom [2, 3]. Da Perampanel häufig eine therapeutische Anwendung bei tumorassoziierter Epilepsie findet und wiederum bei Gehirntumoren meist auch eine Strahlentherapie zum Einsatz kommt, untersucht die vorliegende Arbeit den Einfluss ionisierender Bestrahlung in Kombination mit Perampanel. Dazu wird in einem ersten Schritt die Auswirkung der Kombinationstherapie auf die Zellvermehrung und das Zellwachstum an Glioblastomzellen und Fibroblasten ermittelt. Der Fokus unserer Fragestellung liegt dabei vor allem auf dem Effekt, den die Kombinationstherapie im Vergleich zu der alleinigen medikamentösen Behandlung aufweist. In einem zweiten Schritt beschäftigt sich die Arbeit mit der potenziellen Strahlensensibilisierung nach Perampanel-Einnahme anhand von Chromosomenaberrationen in ex vivo bestrahlten Lymphozyten. Viele Medikamente können die individuelle Strahlensensibilität beeinflussen. Dies ist besonders dann von Relevanz, wenn in zeitlicher Nähe zur medikamentösen Behandlung eine Bestrahlung stattfinden soll. Zur Erhebung der Strahlensensibilität wird mithilfe der 3-Farb-Fluoreszenz-in-situ-Hybridisierung der Einfluss auf die DNA durch die Analyse von Chromosomenaberrationen bestimmt. Methoden Es erfolgte die Behandlung von Glioblastom-Zelllinien (U251, U87, U138, T98G, A172) und Fibroblasten (SBLF9) mit Perampanel in verschiedenen klinisch relevanten Konzentrationen und in Kombination mit Bestrahlung von 2 Gy. Zur Beurteilung der Zellvermehrung wurde die Zellpopulation auf die Fähigkeit zur Bildung von Kolonien untersucht. Weiter wurde der Zelltod bezüglich Apoptose und Nekrose und der Zellzyklus mit Hilfe des Verfahrens der Durchflusszytometrie analysiert. Zur Bestimmung der Zellverdopplungszeit wurde eine Medikamentenwirkungskurve angelegt. Die Auswertung der Daten und das Erstellen der Statistik erfolgte durch die Programme Kaluza Flow Cytometry Analysis, Excel 19 und GraphPad Prism 9. Für die Ermittlung des Einflusses auf die Strahlensensibilität wurde venöses Blut von einer Gesamtkohorte aus insgesamt 32 Patienten untersucht. Alle diese Patienten unterlagen vor Probenentnahme einer oralen Therapie mit Fycompa (Perampanel). Für die Untersuchung wurde die Hälfte des Blutes jedes Patienten ex vivo mit 2 Gy bestrahlt. Die andere unbestrahlte Hälfte stellte die patienteneigene Kontrolle dar. Die Lymphozyten in den Proben wurden mit der 3-Farb-Fluoreszenz-in-situ- Hybridisierungstechnik angefärbt, um mögliche Veränderungen an den Chromosomen #1, #2 und #4 feststellen zu können. Im Anschluss wurde die Anzahl der „Brüche pro Metaphase“(B/M) bestimmt und jeweils mit gleichaltrigen gesunden Spendern verglichen. Ergebnisse und Beobachtungen Mit Hilfe der Medikamentenwirkungskurve konnte gezeigt werden, dass die Zellen, die dauerhaft der Perampanel-Konzentration ausgesetzt waren, sich kaum weitervermehrten. Die Zellen jedoch, die nach 48 Stunden einen Mediumwechsel erhielten, konnten sich daraufhin sehr gut weitervermehren. Auch in den Koloniebildungstests wurden Unterschiede im Vergleich mit und ohne Mediumwechsel nach 48Stunden erfasst. In der Durchflusszytometrie zeigten sich für alle Bedingungen sowohl für die Glioblastomzellen als auch für die Fibroblasten kaum zytotoxische Effekte oder Veränderungen im Zellzyklus. In der 3-Farb-Fluoreszenz-in-situ-Hybridisierung wurden durchschnittlich deutlich mehr „Brüche pro Metaphase“ (B/M) nach 2 Gy Bestrahlung in unserer Patientenkohorte im Vergleich zur Normalbevölkerung beobachtet. Schlussfolgerungen Unsere Ergebnisse deuten auf einen zytostatischen Effekt des AMPA-Rezeptor- Inhibitors Perampanel auf Glioblastomzellen und Fibroblasten hin. Insgesamt kann in den verschiedenen Versuchen die größte Hemmung der Zellvermehrung durch die Kombination aus Perampanel und 2 Gy Bestrahlung festgestellt werden. In den ex vivo-Versuchen konnte eine erhöhte Strahlensensitivität nach Einnahme von Perampanel beobachtet werden. Mögliche Einflussfaktoren wie das Geschlecht, das Alter, die Komedikation, die Einnahmedosis von Perampanel und die Höhe des Serumspiegels bei Blutentnahme scheinen keinen Einfluss auf die Radiosensitivität von Perampanel auszuüben. Diese Beobachtung könnte eine mögliche Beachtung in der Therapie von Glioblastomen finden, wenn zusätzlich zur Radiotherapie eine Behandlung mit Perampanel zur Reduktion von epileptischen Anfällen erfolgen soll.