MR-spektroskopische Erfassung der genetischen Inhomogenitat beim Glioblastom und Identifikation der Tumorinfiltrationszone anhand von Creatin

Einleitung: Mittels hochaufgeloster Protonenspektroskopie konnte gezeigt werden, dass die Metaboliten creatin, Glycin und Laktat beim Unterschied zwischen proneuralem und mesenchymalem subtyp des Glioblastoms (GBM) eine Rolle spielen. Dabei entwickelte sich der metabolische Weg vom creatin ausgehend in die proneurale oder die mesenchymale Richtung, siehe dazu Abstrakt Nr. 50. Daruber hinaus ist eine genetische tumorinhomogenitat auch innerhalb der GBM bekannt. Im Zellmodell wurden daher die metabolischen Effekte von creatin und Hypoxie auf die tumorgenetik des gleichen tumors untersucht. Material und Methoden: 1H chemical shift imaging (csI), 1D [sup.1]H NMR, RNA sequencing, Expression Arrays und stoffwechselweg (Pathway)-Analyse wurden miteinander kombiniert und auf tumorproben angewendet, die an verschiedenen stellen eines GBM gewonnen wurden, Abb. 1A. Zellkulturen wurden unter den Bedingungen Normoxie, Hypoxie fur 24 h sowie 48 h danach jeweils creatin-Zugabe und Hypoxie inkubiert. Ergebnisse: Im tumorareal mit hohem creatin fand sich eine Expression von proneuralen, im tumorareal mit hohem Laktat eine Expression von mesenchymalen Genen, Abb. 1B. In der csI ist Laktat uberlagert mit Lipiden, in der hochaufgelosten NMR ist es jedoch eindeutig zu identifizieren. In der Zellkultur zeigte sich bei Normoxie eine proneurale/neurale/oligodendrozytare Genexpression, wohingegen bei zunehmender Hypoxie sich eine gliale/astrozytare/mesenchymale Genexpression nachweisen liess. Unter Zugabe von creatin nach jeweils 24 und 48 h konnten Zwischenformen zwischen beiden Genexpressionsgruppen nachgewiesen werden, Abb. 2. Diskussion: creatin ist eng verbunden mit der Genexpression proneuraler Provenienz. creatin ist sogar in der Lage, den Hypoxie-Pfad in der Zellkultur aufzuhalten bei Zugabe nach 24 und 48 h Hypoxie. Das bedeutet, dass creatin nicht nur als schlusselmetabolit fur den proneuralen subtyp gesehen werden kann, sondern offensichtlich auch die Ausbildung des proneuralen Profils unterstutzt. Dabei ist es am nicht kontrastmittel-aufnehmenden tumorrand als erhoht zu finden und konnte somit ein Marker zur Erkennung der tumorinfiltrationszone sein.