Treatment-related renal side-effects in pediatric cancer patients

Background: The long-term side-effects of cancer treatments are of growing importance, since the number of pediatric cancer survivors has considerably increased. Renal side-effects should be noted early to prevent further deterioration. Renal dysfunction may also develop long after cancer treatment. Easy and reliable methods for assessing renal function are needed. Aims: The aims were to find the mechanisms behind methotrexate-induced renal damage by studying renal tubular cells (LLC-PK1cells), and to evaluate the usefulness of laboratory tests in assessing glomerular function in pediatric cancer patients by comparing an isotope clearance method with alternative methods. The aim was also to study the long-term effects of bone marrow transplantation (BMT) and high-dose methotrexate (HD-MTX) treatment in renal function. Results: Methotrexate induced time-dependent renal tubular cell swelling and cell death. In patients treated with HD-MTX a significant decrease in GFR was noted after a follow-up time of one to ten years. One year after BMTthe GFR was reduced, especially in patients treated with total body irradiation (TBI). GFR recovered slightly but remained stable thereafter. In glomerular function assessment the serum cystatin C (cysC) concentration showed a significant association with GFR measured by the isotope method. Conclusions: Methotrexate induced acute damage in renal tubular cells. In assessing GFR the isotope method still remains the method of choice, but the assay of cystatin C was the most reliable of other alternatives. Long-term follow-up of renal function is needed in BMT patients and patients treated with HD-MTX.

Prognostic Markers and Prolonged Interferon-alpha Therapy in Renal Cell Carcinoma

Molekyylimarkkerit ja pitkäaikainen alfainterferonihoito munuaissyövässä Munuaissyöpäpotilaiden viiden vuoden elossaololuku on noin 50 %. Aikaisempien tutkimuksien mukaan viiden vuoden elossaololuku metastasoituneessa munuaissyövässä on 3-16 %, kun käytettiin alfainterferonia sisältävää hoitoa. Tyypillisesti alfainterferonia on käytetty vähemmäin kuin 6 kuukautta. Avoimia kysymyksiä ovat alfainterferonin optimaalinen hoitoannos ja hoidon kesto yksin tai yhdessä uusien täsmähoitojen kanssa. Tärkeimmät tavoitteet olivat tutkia 1) jaksotetun pitkäaikaisen alfainterferonihoidon tehoa ja siedettävyyttä metastasoituneessa munuaissyövässä ja 2) p53-, Ki-67- ja COX-2-proteiinituotannon ennusteellista merkitystä munuaissyövässä. Tutkimuksessa 117 metastasoituneelle munuaissyöpää sairastaneelle potilaalle etsittiin yksilöllinen hänen sietämänsä maksimaalinen hoitoannos rekombinanttia alfa2a-interferonia (Roferon-ATM). Hoitoa pyrittiin jatkamaan 24 kuukauden ajan. Kolmen hoitoviikon jälkeen pidettiin yhden viikon tauko. Hoito lopetettiin, jos ilmaantui vakavia haittavaikutuksia tai tauti eteni. Toisessa tutkimuksessa proteiinituotanto analysoitiin immunohistokemiallisesti munuaissyöpäpotilaiden kasvainnäytteistä, joita oli säilytetty parafiinissa. Kasvainnäytteet oli otettu talteen munuaisen poistoleikkauksen yhteydessä. Nämä potilaat jaettiin kolmeen eri ryhmään: metastasointi primaarivaiheessa (n=29), metastasointi myöhemmin (n=37) ja ei metastasointia (n=51). Keskimääräinen alfainterferonihoidon kesto oli 11 kuukautta (kk) [0,5 – 32 kk]. Objektiivinen hoitovaste todettiin 17 %:lla, tautitilanne pysyi ennallaan 42 %:lla ja myöhäinen vaste (yli 12 kk:tta hoidon aloittamisesta) todettiin 3 %:lla. Aika vasteen saavuttamisesta taudin etenemiseen oli keskimäärin 8 kk ja elinaika 19,1 kk. Viiden vuoden elossaololuku oli 16 %. Jos metastasoituneella munuaissyöpäpotilaalla oli keuhkometastasointi, hän selvisi todennäköisemmin viisi vuotta kuin muut potilaat. Henkeä uhkaavia sivuvaikutuksia ei todettu. Yli 12 kk:n ajan kestävä alfainterferonihoito on hyödyllistä niille potilaille, jotka ovat saaneet objektiivisen hoitovasteen tai tautitilanne on pysynyt ennallaan. Positiivinen p53- ja Ki-67-ekspressio yhdessä viittaavat suureen metastasoinnin todennäköisyyteen. Positiivinen COX-2-ekspressio viittaa viivästyneeseen metastaasien ilmaantumiseen. Metastasoituneilla potilailla positiiviset p53- ja Ki-67-ekspressiot viittaavat huonoon ennusteeseen, mutta positiivinen COX-2 ekspressio viittaa suotuisaan ennusteeseen. Positiivinen COX-2- ja negatiivinen Ki-67-ekspressio yhdessä viittaavat parantuneeseen ennusteeseen metastasoituneessa munuaissyövässä.

Therapeutic Properties of Superoxide Dismutase 3 and Mesenchymal Stromal Cells in Peripheral Ischemia

The aim of this study was to characterize the cellular mechanisms leading to the beneficial effect of anti-oxidative gene therapy and pro-angiogenic stem cell therapy in acute peripheral ischemia. Post-ischemic events aim to re-establish tissue blood perfusion, to clear cellular debris, and to regenerate lost tissue by differentiation of satellite cells into myoblasts. Although leukocytes have an essential role in clearing cellular debris and promoting angiogenesis, they also contribute to tissue injury through excessive ROS production. First, we investigated the therapeutic properties of extracellular superoxide dismutase (SOD3) gene transfer. SOD3 was shown to reduce oxidative stress, to normalize glucose metabolism, and to enhance cell proliferation in the ischemic muscle. Analysis of the mitogenic Ras-Erk1/2 pathway showed SOD3 mediated induction offering a plausible explanation for enhanced cell proliferation. In addition, SOD3 reduced NF-κB activity by enhancing IκBα expression thus leading to reduced expression of inflammatory cytokines and adhesion molecules with consequent reduction in macrophage infiltration. Secondly, we sought to determine the fate and the effect of locally transplanted mesenchymal stem/stromal cells (MSCs) in acute ischemia. We showed that a vast majority of the transplanted cells are cleared from the injury site within 24 hours after local transplantation. Despite rapid clearance, transplantation was able to temporarily promote angiogenesis and cell proliferation in the muscle. Lack of graft-derived growth factor expression suggests other than secretory function to mediate this observed effect. In conclusion, both SOD3 and MSCs could be utilized to alleviate peripheral ischemia induced tissue injury. We have described a previously unidentified growth regulatory role for SOD3, and suggest a novel mechanism whereby transplanted MSCs enhance the reparative potential of the recipient tissue through physical contacts.