In vitro-Untersuchungen zum Effekt von Lenalidomid auf CD34+ hämatopoetische Progenitorzellen

Abstract

Während der Behandlung mit Lenalidomid wurden neben der immunmodulatorischen Aktivität unerwünschte Effekte wie Hämatotoxizität beobachtet. Verantwortlich dafür werden direkte oder indirekte Effekte gemacht. In der vorliegenden Arbeit wurden die Effekte von Lenalidomid auf isolierte CD34+ hämatopoetische Progenitorzellen untersucht. Die Apoptose wurde nach 24 h Inkubation mit Annexin-FITC gemessen, die Proliferation der Zellen durch 7-tägige Inkubation in Zytokin-supplementierter Flüssigkultur (3 oder 5 Wachtumsfaktoren, d.h. SCF, FLT-3, IL-6 oder SCF, FLT-3, IL-6, IL-3, G-SCF). Zusätzlich wurde die Bildung von koloniebildenden Einheiten (CFU) in Methylzellulose untersucht. Nach Inkubation für 24 Stunden unter Supplementierung mit 3 Faktoren erhöht Lenalidomid in geringer und mittlerer Konzentration (0,01-0,1 µM) signifikant den Prozentsatz von apoptotischen CD34+ Progenitorzellen. Nach 7 Tagen allerdings wird die Zellproliferation insbesondere durch mittlere Lenalidomidkonzentration (0,1 µM) gesteigert. Die Differenzierung der Progenitorzellen entwickelt sich dabei zugunsten der granulozytischen (CD15+) und megakaryozytischen (CD41+) Zelllinien. Bei Stimulierung mit 3 Faktoren wird die Zahl der CD34+ Zellen bei geringen und mittleren Lenalidomidkonzentration nicht beeinflusst, bei sehr hohen Konzentration (100µM) signifikant reduziert. Hingegen wird die Zahl CD34+ Progenitorzellen unter Stimulation mit 5 Faktoren durch Lenalidomid in den Konzentrationen 0,01-1 µM signifikant gesteigert, dagegen bei 100 µM gehemmt. Im semisoliden Medium bilden sich bei einer hohen (10 µM) Konzentration weniger koloniebildende Einheiten, vor allem die erythroide Gruppen (BFU-E, CFU-E) werden signifikant reduziert. Die Ergebnisse dieser Arbeit zeigen, dass trotz der bei Patienten beobachteten Hämatotoxizität die Proliferation von hämatopoetischen Progenitorzellen in vitro durch Lenalidomid in therapeutisch relevanten Konzentrationen nicht beeinträchtigt, sondern eher gesteigert wird, obwohl Lenalidomid bei kurzzeitiger Inkubation anfänglich zu einer etwas vermehrten Apoptose der Progenitorzellen in vitro führt. Somit liegen der Hämatotoxizität in vivo am ehesten indirekte Effekte auf die Hämatopoese zugrunde.