Die Kinetik von rezeptorvermittelter Radiotoxizität des 16α-[¹²⁵I]-Iodöstradiol-3,17ß

Zusammenfassung

Ziel: Es wurden radiozytotoxische Effekte von 16α-[¹²⁵l]-lodöstradi- ol-3,17ß ü ¹²⁵ I]E) an MCF-7-Mammakarzinom-Zellen in Abhängigkeit von der Inkubationszeit in dem Zeitraum zwischen 1 und 24 h untersucht. Methoden: Der Rezeptorstatus der Zellen wurde durch immunhisto- chemische Färbung bestimmt. Die Akkumulation von [¹²⁵|]E wurde in Gegenwart und Abwesenheit von nichtradioaktivem Östradiol sowie [¹²⁷I]E und in Östrogenrezeptor (ER)-negativen im Vergleich zu ER-positiven Zellen getestet. Die Ermittlung der subzellulären Verteilung erfolgte in 0,25 M Saccharose durch Ultrazentrifugation. Die Radiozytotoxizität wurde unter den verschiedenen Versuchsbedingungen durch Standard- Kolonie-Assays nach Inkubation mit [¹²⁵I]E (1.85 kBq/ml-55.5 kBq/ml) für 1, 2, 4, 8, 12 und 24 h ermittelt. Ergebnisse: Eine deutliche Zytotoxizität wurde nur bei Inkubation ER-positiver Zellen mit [¹²⁵I]E gefunden. Das Maximum lag bei einer Reduktion der Überlebensfraktion auf 20-25% bei Radioaktivitätskonzentrationen im Inkubationsmedium von >37 kBq/ml. Diese maximalen Effekte wurden nach Inkubationszeiten von 8 h gefunden. Eine Verlängerung der Inkubationszeit führte zu keiner weiteren Verstärkung der Toxizität. Schlußfolgerungen: Die Ergebnisse zeigen, daß die Radioaktivität an die Östrogenrezeptoren gebunden wurde. Infolge ihrer Kernlokalisation haben Radioöstrogene, die sehr niederenergetische Elektronen (Auger-Elektronen) emittieren, therapeutische Relevanz durch ER-vermittelte Entfaltung zellinaktivierender, ionisierender Strahlung ohne Beeinflussung benachbarter Zellen. Allerdings sollte anstelle von ¹²⁵l das kürzerlebige ¹²³l zur Markierung zum Einsatz kommen, da die entscheidenden Strahleneffekte innerhalb von 8 h erfolgen.

Summary

Aim: The radiocytotoxic effects in estrogen receptor (ER) containing MCF-7 cells of a mamma carcinoma were investigated following incubation with [¹²⁵I]E ranging from 1 h to 24 h. Methods: The receptor status of the cells was confirmed by immunohistochemical staining. The accumulation of [¹²⁵I]E in MCF-7 cells was tested in the presence and absence of radioinert Ε and [¹²⁷I]E and in ER-negative cells in comparison to ER-positive cells. The subcellular distribution was investigated in 0.25 M Saccharose by ultra centrifugation. The radiocytotoxicity was assessed in ER-positive and negative cells by a standard colony forming assay after incubating with [¹²⁵I]E (1.85 kBq/ml-55.5 kBq/ml) for 1, 2, 4, 8, 12, and 24 h. Results: A significant cytotoxicity was observed only when ER-rich MCF-7-cells were incubated with [¹²⁵I]E alone. The maximal cytotoxic effect was a reduction of survival fraction to 20-25%. This was achieved at radioactivity concentrations >37 kBq/ml. Maximal effect was seen after 8 h incubation, extension of incubation time did not further increase toxicity. Conclusion: The results suggest that the radioactivity was bound to ER. Through their nuclear localization radioestrogens tagged with radionuclides emitting very low energy electrons (Auger electrons) bear potential for therapy by ER-mediated deposition of lethal doses of ionizing radiation to single cells without affecting neighbouring cells. But, instead of ¹²⁵l the shorter-living ¹²³l shall be used for labelling because the deciding radiation effectes occur within the first 8 h.

Schlüsselwörter

[¹²⁵l]-Östradiol - Östrogenrezeptoren - Strahlenwirkungen - Zytotoxizität - Tumorzellkulturen

Keywords

[¹²⁵l]-Estradiol - estrogen receptors - radiation effects - cytotoxicity - tumour cell cultures

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