Über die Nekrobiose von Tumorzellen

20
Aus dem Pharmakologischen Institut der Unlversit/it KSnigsberg (Pr.). Uber die Nekrobiose yon Tumorzellen. Von Werner Keil. (Eingegangen am 18. VI. 1932.) ~ach Ellice McDonald 1 gibt es fiir eine Therapie tier bSsartigen Tumoren bislang nur zwei MSgliehkeiten: entweder die Operation oder die Bestrahlung. Ein weiterer Weg sei dadurch erSffnet worden, dab man gewisse Stoffweehselveraaderungen erkannt h~tte, die das Tumor- gewebe yon normalem Gewebe unterseheiden, aber aueh ira Blut des Tumortragers sieh wiederspiege]n; und McDonald faBte auf Grund eigener Versuehe und der Literatur iiber den Stoffwechsel der bSsartigen Tumoren die MSgliehkeit einer Therapie folgenderma$en zusammen: wenn es gelange, Bedingungen zt~ sehaffen, die 1. die Glykose des Tumors hemmen, 2. die Alkalosis des Blutes yon PH 7,47 auf die ~orm zuriiekfiihren, 3. den Blutzueker senken, 4. das Calcium steigern und das Kalium ira Tumorgewebe senken, dann ware eine Therapie des Karzinoms gefunden. Was nun die einzelnen vier Punkte betrifft, so ist dazu folgendes zu sagen: die Untersuehungen yon Warburg und seinen Mitarbeitern 2 haben gezeigt, dal~ sieh die bSsartigen Tumoren yon normalem Gewebe besonders dutch eine enorm gesteigerte Glykose unterscheiden. Von 13 Zuekermolekiilen werden 12 glykolytiseh gespalten und nur I oxydativ abgebaut, wahrend bei normalem Gewebe das Verhaltnis des Zueker- abbaues ungefahr 1:1 ist. Diese gesteigerte G!ykolyse beruht nach Heeht u. Eiehholtz 3 auf einer Kupferkatalyse und kann durch eine groi~e Reihe yon Sehwermetallkomplexbildnern gehemmt werden, ohne 1 McDonald, E.: Science (N. Y.) 74, Nr 1907, S. 55 (1931). 2 Vgl.Warburg, O.: l~ber den Stoffweehsel der Tumoren. Berlin: J. Springer 1926. Hecht, G. u. F. ]~ichholtz: Biochem. Z. 206, 282 (1929).

Transcript of Über die Nekrobiose von Tumorzellen

Page 1: Über die Nekrobiose von Tumorzellen

Aus dem Pharmakologischen Institut der Unlversit/it KSnigsberg (Pr.).

Uber die Nek rob iose yon Tumorze l l en .

Von

Werner Keil .

(Eingegangen am 18. VI. 1932.)

~ach El l ice McDona ld 1 gibt es fiir eine Therapie tier bSsartigen Tumoren bislang nur zwei MSgliehkeiten: entweder die Operation oder die Bestrahlung. Ein weiterer Weg sei dadurch erSffnet worden, dab man gewisse Stoffweehselveraaderungen erkannt h~tte, die das Tumor- gewebe yon normalem Gewebe unterseheiden, aber aueh ira Blut des Tumortragers sieh wiederspiege]n; und McDona ld faBte auf Grund eigener Versuehe und der Literatur iiber den Stoffwechsel der bSsartigen Tumoren die MSgliehkeit einer Therapie folgenderma$en zusammen: wenn es gelange, Bedingungen zt~ sehaffen, die

1. die Glykose des Tumors hemmen, 2. die Alkalosis des Blutes yon PH 7,47 auf die ~orm zuriiekfiihren, 3. den Blutzueker senken, 4. das Calcium steigern und das Kalium ira Tumorgewebe senken,

dann ware eine Therapie des Karzinoms gefunden. Was nun die einzelnen vier Punkte betrifft, so ist dazu folgendes

zu sagen: die Untersuehungen yon W a r b u r g und seinen Mitarbeitern 2 haben gezeigt, dal~ sieh die bSsartigen Tumoren yon normalem Gewebe besonders dutch eine enorm gesteigerte Glykose unterscheiden. Von 13 Zuekermolekiilen werden 12 glykolytiseh gespalten und nur I oxydativ abgebaut, wahrend bei normalem Gewebe das Verhaltnis des Zueker- abbaues ungefahr 1 :1 ist. Diese gesteigerte G!ykolyse beruht nach H e e h t u. E i e h h o l t z 3 auf einer Kupferkatalyse und kann durch eine groi~e Reihe yon Sehwermetallkomplexbildnern gehemmt werden, ohne

1 McDonald, E.: Science (N. Y.) 74, Nr 1907, S. 55 (1931). 2 Vgl.Warburg, O.: l~ber den Stoffweehsel der Tumoren. Berlin: J. Springer 1926.

Hecht , G. u. F. ]~ichholtz: Biochem. Z. 206, 282 (1929).

Page 2: Über die Nekrobiose von Tumorzellen

(/bet die Nekrobiose yon Tumorzellen. 339

dal3 durch derartige Substanzea das Wachstum der Tumorea irgendwie beeinflul]t wird. Nach neuerea Untersuchungen lal~t sieh die gleiehe Wir- kung auch mit Jodessigsaure erzielen (Krebs). Auch die Pas teursche Reaktion kana nach W a r b u r g gestSrt sein, und E i e h h o l t z und Krah 1 haben nachgewiesen, dal~ hier voraussichtlich eine Eisenkatalyse zu- grunde liegt, und sic haben eine groge Reihe yon Substanzen angegeben, durch die wiederum die Pas teursehe Reaktion spezifiseh beeinflul~t werden kann. Auch derartige Substanzen sind ohne Einllug auf das Tumorwaehstum. Der 1. Punkt der yon McDona ld aufgestellten Be- dingungen ist danach sehon experimentell untersucht worden und hat keinen Anhalt ffir eine Karzinomtherapie ergeben.

Der 2. Punkt geht aus yon der erwiesenen Alkalosis des Blutes Kar- zinomatOser (McDonald). Das Blutplasma zeigte bei derartigen Pa- tienten ein p~ yon 7,47, wi~hrend die Norm um 7,38 liegt. Therapeutiseh w~re diese Versehiebung der Alkalitiit des Blutes ohne Sehwierigkeit vielleicht sehon durch Diiit zur Norm zurfickzubringen, obwohl man bisher fiber einen Einflul~ des Tumorwaehstums dutch derartige Ein- grille nichts gehOrt hat.

Zum 3. Punkt der Herabsetzung des Blutzuckers ist zu sagen, dal~ auch Insulinbehandlung bei karzinomatSsen Tieren bisher erfolglos ge- wesen ist (Bisehof u. ]~{axwell) e.

D er 4. Punkt stfitzt sieh auf Untersuchungen yon B eebe, Wa te r - man , Cloves, R o h d e n b e r g 3 u. a., die fan@n, dal~ die Tumorzellen relativ wenig Calcium und mehr Kalium enthalten als gesundes Gewebe. Sic wollten hierdnreh sogar auf die Virulenz eines Tumors sehliel~en kOnnen. Aueh McDona ld sah angeblich bei Niiusetumoren einen hem- menden Einflug durch Calciumionen. Durch bisher unverSffentliehte Untersuehungen yon Kluge u. Zwerg 4 wissen wit, da6 man aueh den Mineralgehalt yon Tumoren beeinflussen kann; und zwar wenigstens bei iilteren weibliehert Tumorrattea durch RSntgenstrahlen. Dabei ist nicht allein die Bestrahlung des Tumors, sondern ebenso gut die des Kopfes wirksam. Igaeh gleichzeitigen Untersuchungen F a l k e n h e i m s (unver- 5ffentlicht) scheint es sieh dabei um eine Mobilisierung yon Hypophysen- hinterlappenhormonen zu handeln, da bei allen Versnchstieren aueh sub- kutane Injektion yon Hypophysin eine Anreieherung yon Calcium und eine Herabsetzung des Kaliums herbeiftthrt. Trotz dieser Umminerali-

1 K r a h , E.: Biochcm. Z. 219, 432 u. 444 (1930). e B i schof , F. u. L. C. Maxwel l : J. of Pharmacol. 40, 1 (1930). a s. McDona ld . 4 Kluge , L. u. H. G. Zwerg: Strahlenther., im Erscheinen.

Page 3: Über die Nekrobiose von Tumorzellen

340 W. K~IT.:

sierung ist eine Wirkung auf das Tumorwachstum nicht festgestellt wor- den (Bischof u. ~axwel l ) .

Alle die yon ) [ c D o n a l d geforderten Einzelbedingungen lassen sieh also experimentell darstellen. Wit haben indessen keinen Anhalt dafiir, dab die in dieser Hinsicht wirksamen Stoffe aueh das Waehstum des Karzinoms hemmen kSnnen. Man kSante dem entgegnen, dal~ der Stoff- wechsel der Tumoren fiber die yon YcD o nal d festgelegten Forderungen hinaus Sonderheiten bietet, die mit gleiehem Recht bei einer medikamen- tSsen Beeinflussung des Tumorwaehstums zur STorm zuriickgefiihrt wer: den sollten. So z. B. ist die normale Zelle nur in der Lage, Glykogen ab- zubauen, nicht abet Hexosen, wi~hrend die Tumorzelle wiederum beson- ders gut Hexosen verwertea kann. Auch der Robinsonester wird naeh Me l l amby und H a r r i s o n yon der Tumorzelle nieht verwertet im Gegensatz zu der normalen Zelle. Die Steigerung der Arginase im Tumor (E dlb a c h e r u. Mitarbeiter 1), sowie die gesteigerte Gewebsprotease und die gesteigerte Phosphatase ist ebenfalls eine Eigentiimtichkeit besonders der malignen Tumoren, deaen eine besondere Bedeutung zugesehriebea wird. Umgekehrt zeigen die Dehydrasen naeh Untersuchungen yon Hein- leinU (sowohl nach der Methode yon L i p s c h i t z wie auch naeh Thun - berg) eine starke Vermin@rung.

Abet es entsteht die prinzipielle Frage, ob tatsachlich diese sieher- gestellten Stoffweehseleigentiimliehkeiten der Tumorzelle ursi~ehlieh und unauflSslich verbunden sind mit dem wesentlichen Merkmal des malignen Tumors, namlich dem vermehrten Auftreten yon ]~[itosen, oder ob sie nur als unweseatliehe Begleitumstiinde des malignen Wachstums zu gelten haben. Merkwfirdigerweise ist dieses Problem bisher nicht deut- lieh aufgeworfen worden, trotzdem wit in der RSntgenbestahlung eine siehere Methode besitzen, die Mitosenbildung im Tumor weitgehend zu beeinflussen und r man offensichtlieh damit zu rechnen hatte, dal~ Mitosenbildung und Ze]lteilung im Tumor weitgehend unabhangig von dem pathologiseh veriinderten Stoffwechsel verlaufen. Die folgenden Untersuehungen sollea damit entseheiden, ob bei einer derartigen Hem- mung des malignen Wachstums auch die Sonderheiten des Stoffweehsels beeinflul~t werden. Wena in der Tat die Heilung des Tumors allein oder wesentlieh mit den bisher kontrollierbaren Stoffweehselveriinderungen zu- sammenhi~ngt, so muff bei einem wirksamen therapeutischen Eingriff,

1 Ed lbache r , S. u. Mitarbeiter: Z. physiol. Chem. 145, 69 (1925); 148, 264 u. 273 (1926); 167, 76 (1927); 171, 252 (1927).

2 H e i n l e i n , It.: Z. f. Krebsforsehtmg 30, 506 (1930).

Page 4: Über die Nekrobiose von Tumorzellen

U'ber die =Nekrobiose yon Tumorzellen. 341

wie ihn allein bisher die Strah]enbehandlung darste]lt, der Turaor seine pathologische Stoffweehseh'iehtung aufgeben und sehliel~lieh den Stoff- wechsel norraalen oder absterbenden Gewebes zeigen.

Der durch ROntgenbestrahlung ira Waehstura geherarate Tumor zeigt jedoch, soweit es sieh rait unseren heutigen Methoden feststellen l~Bt, genau denselben Stoffweehsel wie der unbestrahlte normale Tumor, so dal3 eine Parallelit~t zwisehen Stoffwechsel und Zellteilung nieht be- steht. Den Beweis hierftir erbringt die vorliegende Arbeit.

]Iethode. Nach den Untersuehungen yon E i c h h o l t z u. Mitarbeitern 1 ist die

cheraische Zusararaensetzung des Je n s e nschen Rattensarkoras bei den verschiedenen Versuchstieren auBerordenflieh wechselnd. Dagegen er- gaben sich bei Bestiraraung des Mineralgehaltes gut iibereinstimraende Resultate, wenn man bei dem gleichen Versuchstier multiple Sarkorae irapfte. Es war zu erwarten, daf~ diese ~[ethode tier raultip]en Impf- gesehwiilste sieh nicht nur zur Kontrolle der ~ineralverschiebungen eignen wiirde, sondern allgeraein dazu dienen k6nnte, Ver~nderungen in der cheraisehen Zusararaensetzung und in den heute raef~baren biologi- sehen Funktionen rait grOBerer Genauigkeit zu verfolgen, als das bisher der Fall war.

Das gilt besonders auch fiir die Ferraentt~tigkeit der Gesehwulst- zelle, die seit den Arbeiten Warburgs ein besonderes Interesse genie~t und die sich rait I-Iilfe der obigen Methode quantitativ erfassen lgl3t. Bei einera derartigen Tier rait raultiplen Sarkoraen wurden einige Tu- raoren rait der sicher wirksaraen RSntgendosis yon 3 H.E.D.=1800 r bestrah]t, wghrend an@re Turaoren als Kontrolle zuriiekblieben. Zur Untersuchung wurden beide Serien gleichzeitig exstirpiert und rait Hilfe der unten angegebenen, grOl~tenteils bekannten Methoden analysiert. Da- bei stellte sich heraus, da] die Kontro]lturaoren, wie zu erwarten, aueh in Bezug auf die Ferraenttgtigkeit gleichra~l~ige Resultate ergeben und es war darait raOglich, die wichtigsten Zellfermente - - Arginase, ttisti- dase, Gewebsprotease, Phosphatase, Dehydrase, Atraung und G~irung unter der Einwirkung der ROntgenstrahlen quantitativ zu untersuchen.

1. Arginas e. Die Arginase wurde yon Xosse lu . Dak in 2 entdeckt. Sie korarat

in vielen darauf untersuchten Extrakten yon Wirbeltieren (besonders tier

1 Eichholtz, F. u. Mitarbeiter" Arch. f. exper. Path. 148, 369 (1930). Xlin. Wschr. 1931, 16, S. 721. Biochem. Z. 235,170 (1931).

e Xossel, A. u. H. D. Dakin: Z. physiol. Chem. 41, 321; 42, 181 (1904).

Page 5: Über die Nekrobiose von Tumorzellen

342 w. KEI~:

Leber) vor. Kiesel 1 fund sie auch in versehiedenen Pflanzen. Sie zerlegt d-Arginin in Ornithin und Harnstoff:

N H e NIt 2 / /

C=NH NH~+tteO CO + NHe \ I \ I

NHe--CH 2 �9 CH e. CH--COOH---- NIt 2 NH•. CH 2. Ctto. CH e CH COOH

ttarnstoff Arginin Ornithin

Dutch die vielen Untersuchungen yon E d lbacher und seinen Mit- arbeitern wissen wir, dal~ die Arginase ein streng spezifisehes Ferment ist. Ihr Wirkungsoptimum liegt bei Ps 9,4. Untersuehungen yon E dl- baeher und Kraus 2 haben auch gezeigt, dal~ Tumorgewebe (Sarkome, Karzinome und auch Granulationsgewebe) sehr reich an Arginase ist. Sie konnten welter zeigen, dal~ bei tumorkranken Tieren die gesamte Arginase gesteigert ist. Die Beziehungen tier Arginase zur Sexualitiit sind noch nicht vSllig gekli~rt, doeh konaten sie zeigen, dal~ die Leber mi~nn- licher Tiere erheb!ich mehr Arginase enthiilt als die weiblieher Tiere. F u j i w a r a a fund in Ed lbaehe r s Laboratorium, da$ die Arginasemenge der Niere durch Impfung mit Karzinom bei der Maus parallel mit der Entwieklung des Tumors abnimmt.

Die Bestimmung der Arginase gesehieht nach E d l b a e h e r und R Sthler ~ am besten dadurch, da$ man den naeh obiger Gleichung ge- bildeten Harnstoff mit Urease zerlegt und naeh Fol in bestimmt (Einzel- heiten s. im experimentellen Tell).

Wir habea uns erst iiberzeugt, da$ die Zethode bei Verwendung yon kleinen Mengen Leber gut iibereinstimmende Resultate ergibt. Bei tier Untersuehung yon Sarkomen ein und derselbea Ratte fanden wir, da$ der Arginasegehalt in den fiblichen Fehlergrenzen recht gut iiberein- stimmt. Nun warden bei verschiedenen Ratten mit je seehs Tumoreu je fiinf Tumoren mit RSntgenstrahlen bestrahlt (3 H.E.D.) und die Tu- moren naeh je 2, 4, 8 usw. Stuudea exstirpiert. Die Untersuehung dieser bestrahlten Tumoren zeigte iiberrasehenderweise, da$ die Bestrahlung keinerlei Einfiul~ auf den Fermentgehalt der Tumoren ausiibt. Die Arginasemenge der bestrahlten wie der unbestrahlten Tumoren ist inner- halb der Fehlergrenzen koustant.

1 Kiesel, A.: Z. physiol. Chem. 118, 289 (1921). u a. a. O. 3 Fujiwaru, H.: Ebenda 185, 1 (1929). a a. ~. O.

Page 6: Über die Nekrobiose von Tumorzellen

b~ber die Nel~obiose yon Tumorzellen. 343

2. His t idase .

Die Histidase wurde yon E dlb ache r 1 entdeckt. Ihr Vorkommen ist bisher nur in der Leber der Si~ugetiere und VSgel nachgewiesen. Wahrscheinlich enthi~lt auch die Here Histidase, denn sie vergi~rt nach meinen Untersuchungen Histid~n unter Spaltung des Imidazolkernes (Keil2). Die Histidase spaltet 1-Histidin streng spezifisch unter Sprengung des Imidazolringes und Bildung yon d-Glutaminsfiure. Der Vorgang ist wahrscheinlich folgendermal~en auszudrficken:

CH / %

1NH ~N !NH2-{- 3 H20

Ctt = C--CH~ �9 CH. COOH NH2

= 2 NH 3 + H. COOH § HOOC. CH 2. CH 2. CH. COOH

Histidin

Glutamins~ure

Zur quantitativen Bestimmung der Menge des gespaltenen Histidins bestimmten wir das gebildete Ammoniak durch Destillation mit Natron- lauge in der Folinschen Apparatur. Die Menge voa Histidase im Tumor ist augenscheinlich sehr gering, doch wird ihre Wirkung durch die Be- strahlung nicht bee~flu~t.

3. Auto lyse .

Der Autolyse bSsartiger Geschwtilste wird eine spezifische Eigen- schaft zugeschrieben (vgl. Oppenheimer~). Sie soll sich so enorm stei- gern kSnnen, dal~ es zu einer vi~lligen Selbstvernichtung des Tumors kommen kann, ohne dal~ das normale Gewebe geschitdigt wird (z. B. nach Selenverbindungen?). Ob die Proteasen der bSsartigen Geschwiilste auch normale Proteine zu l(isen verm(~gen ist bis heute noch nicht mit Sicherheit entschieden. Die Autolyse wird mit Hilfe der van Slyke schen ~ethode gemessen. Aminogruppen reagieren mit salpetriger Siiure unter Bildung yon Stickstoff, der gasvolumetrisch gemessen wird.

R. NH 2 �9 COOH+ HNO~ = R- OH. COOH + H20 +N2.

Es wurde zuerst die normale Menge Aminostickstoff bestimmt, die bei der Autolyse yon Sarkomen entsteht. Es zeigte sich, da6 diese igenge innerhalb tier gleichen Zeit recht konstant ist. Dutch Bestrahlung eines Tumors ist die Autolyse nicht zu beeinfiussen. Die gefundenen Amino-

1 E d l b a c h e r , S. u. Mitarbeiter: Z. physiol. Chem. 157, 106 (1926); 191, 235 (1930); 195, 267 (1931).

Keil , W.: Ebenda 207, 275 (1932). a Oppenheimer, C.: Lehrbuch der Enzyme. Leipzig: G. Thieme 1927.

Page 7: Über die Nekrobiose von Tumorzellen

344 W. KEIL:

stickstoffmengen von bestrahlten und unbestrahlten Tumoren war inner- halb der Fehlergrenzen vSllig gleich.

Im Ansehlu6 daran wurde auf prolin- oder oxyprolinspaltende Fer- mente untersucht; bei Vorhandensein yon solchen in Leber oder Sarkom hi~tte dutch Abspaltung yon Ammoniak oder Bildung yon aliphatisehen Aminosi~uren wie z. B. (LAminovaleriansi~ure der Aminostickstoff steigen miissen, dieses war jedoch nicht der Fall. Auch desaminierende und dekarboxylierende Fermente liel~en sich im Rattensarkom nieht nach- weisen.

4. P h o s p h a t a s e .

Untersuehungen yon E d l b a c h e r und K u t s c h e r 1 haben gezeigt, dal~ im Tumor eine Phosphatase vorkommt, die iihnlich wie die Phos- phatase T h a n n h a u s e r s 2 aus Leber 5~ukleinsiiure spaltet. E d l b a c h e r und K u t s c h e r fan@n, dal~ die Phosphatase (Nukleidase) im Tumor gegeniiber normalem Gewebe stark gesteigert ist. Die N[essung tier Spal- tung yon/qukleins~ure wurde ko]orimetriseh verfolgt dutch Bestimmung des abgespaltenen anorganisehen Phosphates. Aueh bier zeigt sich keinerlei Zunahme oder Hemmung der Phosphatasewirkung.

Im Ansehlul~ an die Phosphatase wurde tier anorganische Phosphor (mit n/100 Essigs~ure extrahiert) der Tumoren bestimmt. Er zeigte sieh in den einzelnen Tumoren reeht konstant. Seine Menge wurde jedoch im Gegensatz zum Calcium durch RSntgenbestrahlung nicht beeinflu6t.

5. Oxydoreduk t ion .

Versuche yon L ip sch i t z und seiner Schule a haben gezeigt, da] o-Dinitrobenzol yon lebendem Gewebe zu 5~itrophenylhydroxylamin redu- ziert wird.

Auch Tumoren reduzieren Dinitrobenzol, wenn auch sehw~cher als normales Gewebe. He in l e in fand die Reduktionsstiirke beim N[i~use- karzinom nut etwa 1/4 so stark wie bei tier Leber bzw, Milz. Beim Roussarkom nur etwa 1/s gegeniiber der Leber. Aueh bier zeigten Ver- suehe mit RSntgenbestrahlung ein vSllig negatives Ergebnis. Bei diesen Versuchen wurde der nicht bestrahlte Tumor als Test genommea und die bestrahlten Sarkome mit ihm vergliehen.

1 E d l b a c h e r , S. u. W. K u t s c h e r : Z. i physiol. Chem. 207, 1 (1932). 2 T h a n n h a u s e r , S.: Ebenda 189, 124 (1930). 3 Lipschi tz , W. u. A. Got t scha lk : Pfliigers Arch. 191, 1 u. 33 (1921). Vgl.

H ik i j i u. t tasegawa: Arch. f. exper. Path. 163, 672 (1932).

Page 8: Über die Nekrobiose von Tumorzellen

~ber die Nekrobiose yon Tumorzellen. 345

Ein weiterer Weg, die Oxydoreduktion zu messen, ist yon Acker- mann, Pol le r u. L inneweh 1 besehrieben. Sie konnten zeigen, dab Trimethylaminoxyd dureh lebendes Gewebe zu Trimethylamin redu- ziert wird.

(CH~)~, ~ = 0 + N2 = (CH3)3 �9 I~" + I-I20.

Die Methode ist jedoeh fiir kleine Mengen - - wie man sie bei Ver- suehen mit Tumoren braucht - - nicht mehr brauchbar. (Bei Anwendung yon etwa 1 g Tumor.) ]:)as gebildete Trimethylamin wurde in der Fo l in - schen Apparatur abdestilliert und titrimetrisch bestimmt. Es Zeigten sich geringe Unterschiede bei den bestrahltea Tumoren, die wohl auf die mangelhafte Methodik zuriiekzufiihren sind.

6. Atmung und Glykolyse. Die Steigerung der Glykolyse in Tumoren gegeniiber normalem Ge-

webe (Warburg) ist als energieliefernde Reaktion, als der wesentliche Angelpunkt der pathologisehen Stoffwechselrichtung betrachtet worden. F ri k uad P 0 s e n e r e fanden naeh Bestrahlung yon exstirpierten Tumoren mit RSntgenstrahlen eine Abnahme der Glykolyse, doeh keinen EinfluB auf die Atmung; sie gaben weiter an, dab die im Tier bestrahlten Tu- moren weitgehend nekrotiseh wurden und nur yon Inseln normalem Tumorgewebe durchsetzt waren, die wiederum denselben Stoffwechsel zeigten, wie die nnbestrahltea Tumoren. Trotzdem schlieBen die Autoren, daf~ die Bestrahlung ihre Bedeutung erhielte dutch die Hemmung der Glykolyse (alas Umgekehrte land Adler ~, allerdings nieht bei Tumoren, sondern beim Rattenhoden, n~mlieh eine Steigerung der Glykolyse und eine Hemmung der Atmung).

Unsere Tumoren zeigten zwar naeh Bestrahlung eine erhebliche Riiekbildung, die sieh besonders in der enormen Gewichtsabnahme der Tnmoren zeigt. Die bestrahlten Tumoren waren teilweise etwas starker durchblutet und zeigten dadureh oft eine etwas dunklere Farbung, waren jedoeh kaum st/~rker nekrotiseh als die unbestrablten I(ontrolltnmoren. Trotz starker Wirkung auf das Waehstum war die Glykolyse der be- strahlten Tumoren genau so stark wie die der unbestrahlten. In dieser Hinsicht sind die experimentellen Ergebnisse besonders exakt und ein- deutig. Nicht ganz gleiehmaBige Resultate wurden bei tier Messung der Atmung erzielt, da hierbei der beobachtete Fehler in nnseren Versuehen

x Ackermann, D., Poller, K. u. W. Linneweh: Z. Biol. 85, 435 (1927). Frik u. Posener: Verhandl. d. dtseh. Gesell. f. inn. Med. 38. Kongr. 1926,

S. 411. Adler, K.: Stmhlenther. 34, 587 (1929).

Page 9: Über die Nekrobiose von Tumorzellen

346 W. K~l~:

erheblich grSBer war als bei Messung der Glykolyse. Infolgedessen sind die in dnem Teil der Versuche beobachteten Ausschli~ge, die auf eine Steigerung der Atmung hindeuten, mit grol~er Vorsicht zu betrachten und wir sind geneigt, diese Ausschl~tge als innerhalb der physiologischen Fehlergrenze liegend, anzusehen. Um so mehr, als bei anderen Versuchen auch nicht die geringste Atmungssteigernng beobachtet wurde, trotz gMchbMbenden Effektes auf das Wachstum der Tumoren. Die Versuche ergeben danach, im Gegensatz zu den Angaben der Literatur, dal] eine Veranderung yon htmung und Glykolyse nicht in ursi~chlichen Zusam- menhang mit der Wachstumshemmung durch RSntgenbestrahlung ge- bracht werden kann.

Experimentel ler Teil. 1. Versuche mit Arginase.

Ms Methode zur Bestimmung der Arginase verwandte ich das yon E d l b a c h e r und RSth le r bzw. Merz angegebene Verfahren, nut wurde an Stelle yon ArginimKarbonat Argininmonochlorhydrat (dargestellt nach Fe l ix u. Dirr) 1 verwandt. Auf 1 g Sarkom wurden je 5 ccm Glyko- koll-5~atronlaugepuffer png,3 und 5ccm l%iges Argininmonochlor- hydratlSsung aagewandt.

Tabdle i. Weibliche Rat te mit 3 Sarkomen. 3. II. 1932.

Verbrauchte n/50 H~SO4 Gespaltenes Arginin pro ccm Filtrat in ccm in %

1. 38

2.

3.

0,5 g Sarkom 0,5 g Sarkom Kontrolle 0,5 g Sarkom 0,5 g Sarkom Kontrolle 0,5 g Sarkom 0,5 g Sarkom Kontrolle

1,8 0,9

1,8 0,9

2:0 0,9

38

46

Bemerkungen : Wie aus der Tabelle 1 zu ersehen ist, gaben die drei Sarkome gut iibereinsfimmende Arginasewerte. Die Sarkome selbst waren etwa haselnul~groii uad innen nekrotisch. Selbstverstitndlich wur- den zum Versuch nur die nicht nekrotischea markigen Teile verwendet. Die Wirkungsdauer betrug wie bei allen folgenden Versuchen 24 Stuaden.

1 Felix, K. u. K. Dirt: Z. physiol. Chem. 174, 38 (1928).

Page 10: Über die Nekrobiose von Tumorzellen

lJber die Nekrobiose von Tumorzellen. 347

Tabelle 2. Weib l i che Ra t t e . 180g Gewicht , 6 Sarkome. 9. II. 1932.

Verbrauchte n/50 tI2SO~ Gespaltenes Arginin pro ccm Filtrat in ccm in %

1. Tumor 0,5 g 0,5 g

Kontrolle 2. Tumor 0fi g

0~5 ff Kontrolle

3. Tumor 0,5 g 0,5 g

Kontrolle 4. Tumor 1,0 g

1,0 g Kontrolle

5. Tumor 1~0 g 1,0 g

Kontrolle 6. Tumor 1,0 g

1,0 g" Kontrolle

1,1 I,I 0,5 1,1 1,3 0,6 1,2 1,2 0,3 1,8 1,9 0,5 2:0 2,0 0:4 2,1 2,1 0.5

26 26

26 30

38 38

37 40

34 34

34 34

B e m e r k u n g e n : Der erste Tumor wurde 2 Stunden eher exstirpiert

als die anderen fiinf Tumoreu. Es zeigte sich, dal~ der einzelne Tumor u n t e r sich immer gut iibereinstimmende Werte gibt und dal~ auch die gesamten sechs Tumoren unter sich hinreichende Ubereinstimmung zei- gen. Si~mtliche Tumoren waren markig. Eine Differenz zwischen dem

ersten und zweiten Tumor besteht nicht, also bewirkt die Herausnahme eines Tumors innerha]b 2 Stunden keinen Unterschied.

Tabelle3. W e i b l i e h e R a t t e . 90g Gewicht , 2 Sarkome. 22. II. 1932.

Yerbrauchte n/50 H2SO~ Gespaltenes Arginin pro ccm Filtrat in ccm in %

1. Tumor 0:5 g 0~5 g

Kontrolle 2. Tumor 0,5 g

0,5 ff Kontro]le

0,8 0,8 0,I 0,7 0,8 0,I

30 30

26 30

B e m e r k u n g e n : Die beiden Tumoren wurden in einem Abstand yon 24 Stunden exstirpiert. Man sieht daraus, da] innerhalb 24 Stunden der Arginasewert zweier Tumoren ein und derselben Ratte vSltig kon- s tant bleibt.

Page 11: Über die Nekrobiose von Tumorzellen

348 W. KEIL:

A r g i n a s e - R S n t g e n v e r s u c h e . Um zu priifen, ob dutch RSntgenbestrahlung die Arginasewirkung

des Tumors zu beeinflussen ist, wurden mehrere Tumoren einer Ratte mit 1800 r = 3 H.E.D. bestrahlt. A]s Kontrolle diente jeweilig ein nicht bestrahlter Tumor. Die herausgenommenen Tumorea - - im Abstand yon 2, 4 bzw. mehreren Stunden - - wurden dann wie im vorstehenden angegeben, welter untersucht.

T a b e l l e 1. 23. II. 1932. Ratte 1, m~nnlich, 220 g Gewicht, tiberimpft Ii. II. 1932.

Exstirpat ion nach Stunden Bestrahlung

Verbrauchte n/50 H2S04

pro ccm •iltrat in ccm

Gespaltenes Arginin

in %

1. Tumor (unbestrahlt) Kontrolle

2. Tumor

I 3. Tumor ]

I T a b e l l e 2.

0,7 30 0~7 30 1,0 42 1,0 42 1,0 42 1,0 42

4. l i e 1932. Ratte 2, weiblich, 180 g Gewicht, fiberimpft 18. II. 1932.

Exstirpation nach Stunden Bestrahlung

Verbrauchte n/50 H2so4

1)to ccm Fil t ra t in ccm

1. Tumor (unbestrahlt) Kontrolle

2. Tumor Kontrolle

3. Tumor

Kontrolle

Tabelle 3.

1,4 0,4 1,2 0,4

1,7 0,3

Gespaltenes Arginin

in %

42

36

64 62

9. III. 1932. Ratte 3, weiblich, 160 g Gewicht, iiberimpft 241 II. 1932.

:Exstirpation nach Stunden

Bestrahlung

0 is

24

40

1. Tumor (unbestrahlt) 2. Tumor

Kontrolle 3. Tumor

Kontrolle 4. Tumor

Verbrauchte [ n/50 H2S04 ] Gespaltenes

Arginin pro ccm leiltrat in %

in %

} 2,0 68 1,6 50 0,4 I

1,8 i 58 0,4 1,6 50

Page 12: Über die Nekrobiose von Tumorzellen

1Jber die Ne~obiose von Tumorzellen. 349

Tabelle 4. 15. III. 1932. Ratte 4, weiblich, 160 g Gewicht, tiberimpft 24. II. 1932.

Exstirpation nach Stunden Bestrahlung

10

10

1. Tumor (unbestrahlt) Kontrolle

2. Tumor Kontrolle

Verbrauchte n/50 tt~SO4

pro ccm Filtrat in ecru

1,5 , 0,5

1,4 0,6

Gespaltenes Arginin

in %

42

34

Tabelle 5. 17. III. 1932. Ratte 6, weiblich, 160 g Gewicht, tiberimpft 24. II. 1932.

Exstirpation nach Stunden Bestrahlung

Verbrauchte n/5O tt._,S04

pro ccm Filtrat in ecm

Gespaltenes Arginin

in %

48 1. Tumor (unbestrahlt) ] 1,7 48 2. Tumor 1,7

1,7 Kontrolle 0,4

Der bestrahlte Tumor war deutlich zuriickgebildet.

54 54 54

Tabelle 6. 29. IIL ]932. Ratte 5, mhnnlich, 170 g Gewicht, fiberimpft 18. III. 1932.

Exstirpation nach Stunden Bestrahlung

24

48 72

72

Verbrauchte n/50 H2SO~

DTo ccm Filtrat in ccm

Gespaltenes Arginin

in %

1. Tumor

2. Tumor 3. Tumor

4. Tumor (unbestrahlt)

Kontrolle

1,3 1,2 1,3 1,3 1,4 1,3 1,4 0,4:

38 34 38 38 42 38 42

B e m e r k u n g e n : Si~mtliche Versuche wurden mit je l g Sarkom ausgefiihrt. Aus den Tabellen 1--6 geht einwandfrei hervor, dal~ die Arginasewerte der Tumoren nach RSntgenbestrahlung vSllig konstant bleiben. Selbstverstiindlich wurde bei allen Versuchen nut der markige Anteil des Tumors verwandt und nekrotische Teile sorgfi~ltig ausgeschie- den. Es zeigte sich auch ganz gleichgiiltig, ob der Kontrolltumor mit

Archiv f. experiment. Path. u. Pharmakol. Bd. 167. 23

Page 13: Über die Nekrobiose von Tumorzellen

3 5 0 W . KEIL:

dem ersten Sarkom zusammen exstirpiert wurde oder vor der Bestrah- lung oder mit dem letzten Tumor zusammen.

2. Versuche mit Histidase.

Die Methodik ist fast die gleiche wie bei den Arginaseversuchen, nur braucht man einen Puffer yon p~ 8,0. Das zerschnittene Sarkom spaltet aus ttistidinmonochlorhydrat ( H o f f m a n n La Roche) 2 lV[ol Ammoniak ab. Da nach den Untersuchungen yon E d l b a c h e r das Ammoniak bei Verwendung der Fol inschen Methode durch Soda in diesem Fal]e nur unvo]lstiindig iibergetrieben wird, mu6te die Ammoniak- bestimmung mit starker Kalilauge ausgefiihrt werden. Die verwandte HistidinmonochlorhydratlSsung war 1%ig. Auf je 0,5 g Sarkom wurden 5 cam Phosphatpuffer und 5 ccm HistidinmonochlorhydratlSsung ver- wandt, l~ach 24stiindigem Stehen im Brutschrank (unter Toluol) wurde 10 Minuten aufgekocht und filtriert. Vom Filtrat wurde 1 ecru zur Ammoniakbestimmung benutzt. Die in den Tabellen angegebenen ver- brauchten Kubikmillimeter n/50 H2SO~ beziehen sich also auf jeweilig 1 cem Filtrat entspreehend 5 mg Histidinmonochlorhych'at.

Tabelle 1. 14. III. 1932. R~tte 1, weiblich, 170 g Gewicht, iiberimpft 24. II. 1932.

Exstirpation nach Stunden :Best rahlung

Verbrauchte n/50It2SO~'

pro ccm Filtrat in ccm

Gespaltenes t t ist idin

in %

0

18

24

30

50

1. Tumor (unbestrahlt) Kontrolle

2. Tumor Kontrolle

3. Tumor Kon~rolle

4. Tumor Kontrolle

5. Tumor Kontrolle

0,2 0,1 0,3 0,2 0,5 0,4 0,5 0,5 0,8 0,5

4

g:

0

12

Tabelle 2. 15. III. 1932. Ratte 2, weiblich 160 g Gewicht, tiberimioft 24. II. 1932.

Exstirpation nach Stunden Bestrahlung

Verbrauchte n/50 It2SO4 Gespaltenes

pro ccm ~i l t ra t Bistidin in ccm in %

0

10

1. Tumor Kontrolle

2. Tumor Kontrolle

0,4 0,3 0,4 0,4

Page 14: Über die Nekrobiose von Tumorzellen

i3ber die Xe~obiose yon Tumorzellen. 351

Tabelte 3.

16. III. 1932. Ratte 3, unbestrahl t , weiblich 190g Gewicht, t~berimpft 24. II. 1932.

Exstirl~ation nach Stu~den

I~estrahlung

1. Tumor Kontrolle

3. Tumor Kontrolle

Verbranchte n/50 tt2SO,

pro ccm tPiltrat i n c c m

0,4 0,3 0,5 0,3

Gespaltenes t~ist idin

in %

B e m e r k u n g e n : Aus der Tabelle 1 und 2 geht hervor, dal] die Menge der ttistidase, die im Tumor vorkommt, nur sehr gering ist. In einigen F~illen war eine Histidase nicht mehr nachweisbar. Immerhin kann man auf Grund der Versuche sagen, da6 die ttistidase durch RSntgenbestrahlung nicht beeinflu~t wird. In Tabelle 3 ist ein Kontroll- versuch ohne RSntgenbestrahlung angegeben.

3. Versache mit Gewebsprotease (Autolyse).

Zur Untersuchung auf Gewebsprotease mal3en ~dr die Stgrke der Auto]yse der Tumoren. Das Optimum der Autolyse wird einmal bei p~ 4,0 angegeben, andererseits bei PE 8,0. Uns interessierte nut die Auto- lyse bei PH 8,0.

Methodik.

Je 1 g rein zerschnittenes Sarkom wird in 10 ccm Phosphatpuffer p~ 8,0 24 Stunden bei 38 o unter Toluol aufbewahrt. Die gebildeten Aminosguren werden nach Enteiwei~ung mit dem gleichen Volumen 10%iger Trichloressigsgure mit Hilfe der van Slykeschen Apparatur bestimmt, und zwar wurden zur Bestimmung des Aminostickstoffes je 2 ccm des Filtrates verwandt. Die weitere Anordnung der Versuche ent- spricht der der vorhergehenden.

Tabelle 1. Weibliche Rat te , unbestrahl t .

1. Tumor 2. Tumor

Leerbestimmung

Gebildete l~enge Amino- stickstoff pro 2 ecru F i l t r a t p t

in ccm 1~

0,44 ! 765 mm 0~47 I I 765 . 0,14 J 765 ,,

25o C 25 25 .

23*

Page 15: Über die Nekrobiose von Tumorzellen

3 52 W. KmL:

Tabe l l e 2. 17. III . 1932. Ratte 2, weiblich, 160 g Gewieht, tiberimpft 24. II. 1932.

Exstirpation Gebildete Menge Amino- nach Stunden stickstoff pro 2 ccm Filtrat Bestrahlung in ccm 5;

48

1. Tumor (unbestrahlt)) 0,32 0,30

2. Tumor 0,27 0,31

p t

773 mm 18 o C 773., 18 ,, 773 i, 18 ,, 773 i, 18 ,,

Von den Werten ist die Leerbest immung (0,1 ccm) bereits ab- gezogen.

Tabe l l e 3. 30. III . 1932. Ratte 3, mhnnlich, 180 g Gewicht, tiberimpft 18. I I I . 1932.

Exstirpation Gebildete Menge Amino- nach Stunden stickstoff pro 2 ccm Filtrat p t Bestrahlung in ccm 5;

3

6

20

30

48 48

1. Tumor 0,44 0,46

2. Tumor 0,41 0,39

3. Tumor 0,32 0,44

4. Tumor 0fi2 0,40

5. Tumor , 0,37 6. Tumor (unbestrahlt) i 0:34

I 0,32

753 mm 753 ,, 742 , 742 . 742 . 747 750 750 750 750 750 ,,

19 oC

19 ,,

18 ,,

18 ,,

18 ,,

18 ,,

18 ,,

18 ,,

18 ,,

18 .

18 .

Von den Werten ist die Leerbest immung mit 0,1 cem bereits ab-

gezogen.

B e m e r k u n g e n: Aus der Tabelle 1 - -3 ersieht man, da~ die Sarkome

in 0- -~8 Stunden innerhalb der iiblichen Fehlergrenze gleieh starke Auto-

lyse zeigen. Eine Beeinflussung der Autolyse durch RSntgenstrahlen ist

nicht zu ersehen.

4. Versuche mit Dehydrasen.

T r i m e t h y l a m i n o x y d m e t h o de.

Die Best immung der Dehydrase gesehah in Anlehnung an das Ver-

fahren yon A e k e r m a n n , P o l l e r und L i n n e w e h - - Redukt ion yon Trimethylaminoxy,~l dutch Gewebe - - nu t mul~te die ~e thode auf kleine Substanzmengen iJbertragen werden. Da sieh hierbei selbstverst~ndlich das gebildete Trimethylamin nieht mehr als Chloroaurat zur Wi~gung bringen liel~, wurde das Tr imethylaminoxyd in der F o l i n s e h e n Appa-

Page 16: Über die Nekrobiose von Tumorzellen

Uber die Nekrobiose yon Tumorzellen. 353

ratur tibergetrieben und titrimetrisch bestimmt. Die Reduktion zu Tri- methylamin war bereits dutch den Geruch qualitativ leicht festzustellen.

Tabelle 1. 5. IV. 1932. Ratte 1, m~nnlich, 160 g Gewicht, tiberimpft 23. III. 1932.

Exstirpation nach Stunden Bestrahlung

24

48 48

48

1. Tumor

2. Tumor 3. Tumor (unbestrahlt)

Verbrauchte n/50H~SO4

pro ccm Filtrat in ccm

0,4 0,4 0,6 0,3 0,4

Gespaltenes Trimethylaminoxyd

in %

3. Tumor (unbestrahlt) ohne Trimethylaminoxyd 0,3

Bemerkungen : Aus der Tabelle geht hervor, dag die )gethode zur quantitativen Erfassung der Reduktionssti~rke nicht gentigend exakt ist, und zwar wegen der geringen Menge des unter diesen Versuehs- bedingungen gebildeten Trimethylamins. Wir konnten uns durch eine weitere Reihe yon Versuchen - - die allerdings i~hnlieh geringe Nengen ergaben - - ttberzeugen, dag die ReduktionskrMt des Tumors nieht me,- bar gehemmt wird.

D i n i t r o b e n z o l m e t h o d e naeh Lipsehi tz .

Je 1 g der rein mit Sand zerriebenen Sarkome wurden mit je 10 ccm PufferlSsung PE 8,0 versetzt und mit 0,2g reinem o-Dinitrobenzol

20 Stunden im Brutschrank aufbewahrt. Die R6hren wurden dann mit 5 Tropfen 15%iger Essigsiiure versetzt, wobei die Farbe yon rotbraun in reingelb umschlug. Dann wurde filtriert. Da die Filtrate beim Stehen an der Luft sich veri~nderten, mul~te in diesem Falle der Kontrolltunlor gleichzeitig mit dem bestrahltelI Tumor exstirpiert werden. Da es bei diesen Versuehen uns nur darauf ankara, ob dutch die Bestrahhng eine tIemmung oder Steigerung der Reduktion stattfindet, wurde zur t(olori- meterfiillung das Filtrat des Kontrolltumors verwandt und mit dem be- strahlten Tumor verglichen. Dabei stellte sieh heraus, dag die einzelnen Sarkome unter sieh zuni~ehst keine sehr gute Ubereinstimmung zeigten, da indes durchblutetes oder auch leicht nekrotisches Gewebe bereits Differenzen ergab. Besonders geht bei stark bluthaltigen Organen der B]utfarbstoff in das Filtrat tiber und erschwert so die kolorimetrische Bestimmung. Es eignet sich daher ftir einen derartigen Versueh nut ein vSllig gleiehm~giges markiges Gewebe. Unter diesen Kautelen wurden

Page 17: Über die Nekrobiose von Tumorzellen

354 W. KEI~:

einige Versuche angestellt, die deutlich zeigen, da] innerhalb 20 Stunden nach Bestrahlung sicherlich die Reduktionskraft nicht gehemmt oder ge- steigert wird.

Versuch 1. 18. IV. 1932. Ratte :[, m~nntich, 160 g Gowicht, tiberimpft 1. IV. 1932.

1. Tumor bestrahlt 10 : 9,9. 2. Tumor unbestrahlt 10: !0,0, Kolorimeterstand 10. Die Tumoren wurden 24 Stunden nach Bestrahlung exstirpiert.

Versuch 2. Dasselbe Tier. Bestrah]tes Sarkom sehr b]utig.

3. Tumor bestrahlt 10: 5,5. 4. Tumor unbestrahlt, Kolorimeterstand 10. Die Tumoren wurden 48 Stunden naoh Bestrahlung exstirpiert.

Versuch 3. 9. IV. 1932. Ratte 2, m~nnlich, 150 g Gewicht, tiberimpft 23. III. 1932.

:l. Tumor bestrahlt 10: 6,8. 2. Tumor unbestrahlt, Kolorimeterstand 10. Die Tumoren wurden 24 Stunden nach Bestrahlung exstirpiert.

Versuch 4. Dassolbe Tier. 3. Tumor bestrahlt 10: 7,0. 4. Tumor unbestrahlt, Kolorimeterstand 10. Die Tumoren wurden 48 Stunden nach Bestrahlung exstirpiert.

5. Versuche mit Phosphatase.

Die Methodik der Untersuchung schlie~t sich streng den Unter- suchungen yon E d l b a c h e r und K u t s c h e r an. Je 1 g rein zerschnittener Tumor werden mit 5 ccm 2%~ger 5TatriumbikarbonatlSsung und 5 ccm 1%iger Hefenukleinsi~urelSsung (Merck) 3 Stunden im Brutschrank au~: bewahrt. Dann wurde mit 10 ccm 7%iger Trichloressigsi~ure enteiwe~l~t und nachher 1 Tell des Filtrates in iiblicher Weise mit Mo]ybdi~nreagenz kolorimetriert (vgl. P in ca s s e n) 1.

Tabelle 1. 10. V. 1932. Ratte 1, weiblich, 160 g Gewicht (unbestrahlt).

1. Tumor--~ 92 rag% P. 2. Tumor= 94 ,, P.

Tabolle 2. 11. V. 1932. Ratte 2, weiblich 170 g Gowicht, iiberimpft 26. IV. 1932.

1. Tumor (24 Stunden nach Bestrahlung)--~;102 rag% P. 2. Tumor (24 . . . . . . )----100 ,, P. 3. Tumor (unbestrahlt) = 100 ,, P. 4. Tumor ( ,, ) =100 ,, P.

1 Pincussen, L.: Mikromethodik. Leipzig: G. Thieme, 1930.

Page 18: Über die Nekrobiose von Tumorzellen

{Jber die Nekrobiose yon Tumorzellen. 355

Tabelle 3. 11. V. 1932. Ratte 3, weiblich, 180 g Gewicht, tiberimpft 26. IV. 1932.

1. Tumor (24 Stunden nach Bestrahlung)=120 rag% P. 2. Tumor (24 . . . . . . )=120 ,, P. 3. Tumor (unbestrahlt) =109 ,, P . 4. Tumor ( ,, ) =115 ,, P.

Tabelle 4. 100 ccm 1%ige Hefenukleinsgure enthielten 6,76 rag% P.

B e m e r k u n g e n : Aus der Tabelle 1 geht hervor, dal~ die Phospha- tasespaltung yon ttefennk]eins~ture verschiedener Tumoren derselben Ratte gut iibereinstimmende Resultate ergibt. Tabelle 2 und 3 zeigen, dab eine Bestrahlung des Tumors vSllig ohne Einflul~ auf die Phosphatase ist. In Tabelle 4 wird gezeigt, dal~ die ~ienge anorganischen Phosphors, die ~us Hefenuldeinsiiure ohne 8arkom abgespalten wird, nur verMltnis- mi~l~ig gering ist. Selbstversti~ndlich ist bier der anorganische Phosphor des Tumors selbst mit einbegriffen. Die folgenden Versuche zeigen nun, dal~ auch der anorganische Phosphor des Tumors in seiner ~enge dutch Bestrahlung nicht beeinflul~t ~qrd.

6. Bestimmung der anorganischen Phosphate vor und nach Bestrahlung. Die Tumoren wurden wie bisher exstirpiert and bestimmte Mengen

davon abgewogen. Die abgewogene Menge wurde dana im MSrser mit feinem Sand gut verrieben und mit n/100 Essigsi~ure in der Hitze extra- hiert. Dieser Extrakt wurde nun in ein 25 ccm ~el~kSlbchen fi]triert und bis zur Marke aufgefiillt. Waren 500 mg Substanz abgewogen, so wurden zur Bestimmung 5 ccm des Extraktes, d. h. 100 mg Sarkom verwendet.

Tabelle 1. 25. IV. 1932. Ratte 1, mgnnlich, 80 g Gewicht, tiberimpft 12. IV. 1932.

26. IV. 1932. 1. Tumor

Unbestrahlt. 1. Tumor = 53 rag% P. 2. Tumor=50 ,, P.

Tabelle 2. 25. IV. 1932. Ratte 2, mgnn]ich, 150 g Gewichto

1. Tumor (24 Stunden nach Bestrahlung)= 45 44

2. Tumor (unbestrahlt) = 44 3. Tumor (48 Stunden nach Bestr~hlung) ----- 37

43 4. Tumor (unbestrahlt) 35

Tabelle 3. Ratte 3, m~tnnlieh, 125 g Gewieht,

(24 8tunden nach Bestr~hlung) ---- 48 47

tiberimpft 9. IV. 1932. rag% P.

~ 17).

, , t ) .

fiberimpft 29. IV. 1932. mg% P.

, , ~D

Page 19: Über die Nekrobiose von Tumorzellen

356 W. Km~:

2. Tumor (unbestrahlt) = 4 6 mg% P. 47 ,, P.

3. Tumor (48 Stunden nach Bestrahlung)=56 ,, P. 58 ,, P.

4. Tumor (unbestrahlr = 60 ,, P.

Tabel le 4. 2. V. 1932. Ratr 4, m~nnlich, 150 g Gewicht, tiberimpft 16. IV. 1932.

1. Tumor (24 Stunden nach Bestrahhng) = 41 rag% P. 2. Tumor (unbestrahlt) -----42 ,, P.

B e m e r k u a g e a : Aus den Tabellen 1--4 lgl~t sieh ersehen, da$ die Menge der anorganischen Phosphate an und fiir sich sehr konstant ist. Eine Bestrahlung zeigte auch bier keinerM Einflu$.

7. Versuche fiber Atmung und Glykolyse. Die Versuehe wurdea nach der bekannten ,,verbesserten Methode"

yon W a r b u r g ausgefiihrt. Es wurde jedesmal b d einer Ratte mit zwei Impftumoreu der eine Tumor bestrahlt und der an@re Tumor zur Kon- trolle benutzt. Von den zwSlf verwandten Manometern dienten dann das erste und zweite sowie das fiinfte und sechste zur Messung fiir den unbestrahlten Tumor, das dritte und vierte sowie das siebente und achte zur Messung fiir den bestrahlten Tumor. Die Manometer 8--12 dienten a]s Thermobarometer. Die Werte sind in der nachfolgenden Tabelle aufgestellt und zwar bedeutet jeder Wert das Mittel yon zwei Bestim-

mungen desselben Tumors.

Tabelle. 5% CO 2 in 0 e, 390 C RingerlSsung C~NatiCOa 2,5. i0 -2 0,2% Glykose.

Datum Gewicht in g l"~berimpft Atmung Glykolyse 1932 Geschlecht bestrahl t unbestraht t

26. IV. 24. u 25. V. 26. V. 27. V.

2. u 3. VI. 6. VI. 8. VI.

m. 90 m. 120 m. 115 m. 150 m. 85 w. 80 w. 240 m. 170 m. 140

10. VI. m. 145

12. IV. 12. V. 12. Y. 12. V. 12. V. 12. V. 12. V. 25. V. 25. V. 25. V.

bestrahlt unbestrahlt

6,1 14,5 10,0 10,6 10,3 16,6 13,7 9,3 10,5 11,2 7,6 15,6 6,9 10,4

10,5 11,6 11,8 19fi 11,9 11,3

11,1 10,8 10,2 13,0 9,9

10,3 12,8 9,1

11,5 12,1

9,7 11,5 11,2 12,8 9,1

12,6 13,5 10,7 14,3 10,9

B e m e r k u n g e n : Wie aus der Tabelle ersichtlich ist, zeigt die At- mung 5fters eine geringe Steigerung, worauf ja berdts vorn sehon hin- gewiesen ist. Die Glykolyse hingegen bMbt vor und naeh Bestrahlung vollst~ndig konstant.

Page 20: Über die Nekrobiose von Tumorzellen

Uber die Nekrobiose yon Tumorzellem 357

Zusammenfassung.

1. Die Strahlenbehandlung ist bis heute die einzige Niigliehkeit, das Waehstum biSsartiger Tumoren zu hemmen. Der Meehanismus der Strah- lenwirkung ist bis heute unbekannt.

2. Nit Hilfe der Methode der multiplen Impftumoren (Eiehholtz) wurden die Stoffweehseleigensehaften des Rattensarkoms vor und naeh Riintgenbestrahlung untersueht.

3. Zur Untersuehung gelangten folgende Gewebsfermente: Arginase, Histidase, Gewebsprotease (Autolyse), Phosphatase, Oxydoreduktase, A*mung und Glykolyse.

4. Die versehiedenen Impfsarkome derselben Ratte zeigten in ihrem Fermentgehalt weitgehende Ubereinstimmung. Dureh Bestrahlung mit einer waehstumshemmenden R(intgendosis wurde innerhalb yon 2 his 72 Stunden naeh der Bestrahlung die Fermentti~tigkeit nieht veri~ndert.

5. Diese, fttr die Btisartigkeit yon Tumoren verantwortlieh ge- maehten spezifiseh gestiirten Fermentreaktionen werden dementspre- ehend als unwesenfliehe, sekundi~re Begleiterseheinungen des malignen Waehstums aufgefa/3t. Dem entsprieht das u der sioezifisehen Stoffweehselgifte, die die Glykolyse des Tumors hemmen (Krah, Heeht u. Eiehholtz) oder seinen Nineralgehalt dem des normalen angleiehen (Kluge u. Zwerg).

6. Fttr das Vorhandensein yon Desamidasen, Dekarboxylasen sowie prolin- oder oxyprolinspaltenden Fermenten im normalen oder nekro- biotisehen Tumor, konnte kein Anhaltspunkt gefunden werden.

7. Die Nenge der anorganisehen Phosphate des Tumors wird naeh Rtintgenbestrahlung nieht beeinflul3t.

8. Die verbreitete )leinung, dag man auf dem Wege tiber eine Norma- lisierung des loathologiseh veri~nderten Zellstoffweehsels zu einer Therapie des Karzinoms gelangen k6nnte, wird dureh die vorliegenden Unter- suehungen niehr gesttitzt.