@article{KaemmererGiresPfetzeretal.2015,
  author    = {K{\"a}mmerer, Ulrike and Gires, Olivier and Pfetzer, Nadja and Wiegering, Armin and Klement, Rainer Johannes and Otto, Christoph},
  title     = {TKTL1 expression in human malign and benign cell lines},
  series = {BMC Cancer},
  volume    = {15},
  journal   = {BMC Cancer},
  number    = {2},
  doi       = {10.1186/1471-2407-15-2},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-126397},
  year      = {2015},
  abstract  = {Background Overexpression of transketolase-like 1 protein TKTL1 in cancer cells has been reported to correlate with enhanced glycolysis and lactic acid production. Furthermore, enhanced TKTL1 expression was put into context with resistance to chemotherapy and ionizing radiation. Here, a panel of human malign and benign cells, which cover a broad range of chemotherapy and radiation resistance as well as reliance on glucose metabolism, was analyzed in vitro for TKTL1 expression. Methods 17 malign and three benign cell lines were characterized according to their expression of TKTL1 on the protein level with three commercially available anti-TKTL1 antibodies utilizing immunohistochemistry and Western blot, as well as on mRNA level with three published primer pairs for RT-qPCR. Furthermore, sensitivities to paclitaxel, cisplatin and ionizing radiation were assessed in cell survival assays. Glucose consumption and lactate production were quantified as surrogates for the "Warburg effect". Results Considerable amounts of tktl1 mRNA and TKTL1 protein were detected only upon stable transfection of the human embryonic kidney cell line HEK293 with an expression plasmid for human TKTL1. Beyond that, weak expression of endogenous tktl1 mRNA was measured in the cell lines JAR and U251. Western blot analysis of JAR and U251 cells did not detect TKTL1 at the expected size of 65 kDa with all three antibodies specific for TKTL1 protein and immunohistochemical staining was observed with antibody JFC12T10 only. All other cell lines tested here revealed expression of tktl1 mRNA below detection limits and were negative for TKTL1 protein. However, in all cell lines including TKTL1-negative HEK293-control cells, antibody JFC12T10 detected multiple proteins with different molecular weights. Importantly, JAR and U251 did neither demonstrate an outstanding production of lactic acid nor increased resistance against chemotherapeutics or to ionizing radiation, respectively. Conclusion Using RT-qPCR and three different antibodies we observed only exceptional occurrence of TKTL1 in a panel of malignant human cell lines in vitro. The presence of TKTL1 was unrelated to either the rate of glucose consumption/lactic acid production or resistance against chemo- and radiotherapy.},
  language  = {en}
}
@article{SchmidtPfetzerSchwabetal.2011,
  author    = {Schmidt, Melanie and Pfetzer, Nadja and Schwab, Micheal and Strauss, Ingrid and Kaemmerer, Ulrike},
  title     = {Effects of a ketogenic diet on the quality of life in 16 patients with advanced cancer: a pilot train},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-68871},
  year      = {2011},
  abstract  = {Background: Tumor patients exhibit an increased peripheral demand of fatty acids and protein. Contrarily, tumors utilize glucose as their main source of energy supply. Thus, a diet supplying the cancer patient with sufficient fat and protein for his demands while restricting the carbohydrates (CHO) tumors thrive on, could be a helpful strategy in improving the patients' situation. A ketogenic diet (KD) fulfills these requirements. Therefore, we performed a pilot study to investigate the feasibility of a KD and its influence on the quality of life of patients with advanced metastatic tumors. Methods: Sixteen patients with advanced metastatic tumors and no conventional therapeutic options participated in the study. The patients were instructed to follow a KD (less than 70 g CHO per day) with normal groceries and were provided with a supply of food additives to mix a protein/fat shake to simplify the 3-month intervention period. Quality of life [assessed by EORTC QLQ-C30 (version 2)], serum and general health parameters were determined at baseline, after every two weeks of follow-up, or after drop out. The effect of dietary change on metabolism was monitored daily by measuring urinary ketone bodies. Results: One patient did not tolerate the diet and dropped out within 3 days. Among those who tolerated the diet, two patients died early, one stopped after 2 weeks due to personal reasons, one felt unable to stick to the diet after 4 weeks, one stopped after 6 and two stopped after 7 and 8 weeks due to progress of the disease, one had to discontinue after 6 weeks to resume chemotherapy and five completed the 3 month intervention period. These five and the one who resumed chemotherapy after 6 weeks report an improved emotional functioning and less insomnia, while several other parameters of quality of life remained stable or worsened, reflecting their very advanced disease. Except for temporary constipation and fatigue, we found no severe adverse side effects, especially no changes in cholesterol or blood lipids. Conclusions: These pilot data suggest that a KD is suitable for even advanced cancer patients. It has no severe side effects and might improve aspects of quality of life and blood parameters in some patients with advanced metastatic tumors.},
  subject      = {Lebensqualit{\"a}t},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Pfetzer2011,
  author    = {Pfetzer, Nadja},
  title     = {Identifizierung und Testung spezifischer Inhibitoren des Energiestoffwechsels von Tumorzellen},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-65406},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2011},
  abstract  = {Charakteristisch f{\"u}r viele maligne Tumorzellen ist eine erh{\"o}hte Aufnahme von Glucose und die Bildung großer Mengen Milchs{\"a}ure auch in Anwesenheit von Sauerstoff (Warburg Effekt) und eine verminderte Nutzung des Zitratzyklus. Als Grund werden Defekte in der mitochondrialen Atmungskette diskutiert. Aber auch eine durch Onkogene gesteigerte Glykolyserate, k{\"o}nnte urs{\"a}chlich sein. Ein weiterer f{\"u}r Tumorzellen wichtiger Stoffwechselweg, in dem Glucose abgebaut wird, ist der Pentosephosphatweg, dessen Blockade das Wachstum der Krebszellen hemmen k{\"o}nnte. Zudem stellt die Manipulation derjenigen Signalwege, die in den Tumorstoffwechsel involviert und in Tumorzellen {\"u}beraktiviert (Ras/PI3K/Akt/mTOR- und Raf/MEK/ERK-Signalweg) oder unterdr{\"u}ckt (oxidative Phosphorylierung) sind, m{\"o}gliche Ansatzpunkte dar. In dieser Arbeit wurde daher in vitro die Wirkung von 15 Substanzen an drei verschiedenen Tumorzelllinien und vier verschiedenen benignen Zellen untersucht, welche in die oben genannten charakteristischen Stoffwechselwege von Tumorzellen eingreifen und gegenw{\"a}rtig intensiv als m{\"o}gliche Tumortherapeutika diskutiert werden. Ziel war es, geeignete Kandidaten f{\"u}r eine zielgerichtete Therapie zu identifizieren. Der Schwerpunkt dieser Arbeit war die Beeinflussung des Glucosestoffwechsels in Tumorzellen. Da Glucose sowohl aerob als auch anaerob verstoffwechselt werden kann, wurden in einem ersten Ansatz zum einen Substanzen gestestet, die die Glykolyse auf verschiedenen Ebenen hemmen, zum anderen wurden Substanzen untersucht, die den mitochondrialen Stoffwechsel beeinflussen. Die Wirkung aller 15 Substanzen wurde zun{\"a}chst jeweils als Einzelbehandlung getestet. Hierbei f{\"u}hrten nur sehr hohe Konzentrationen in Tumorzellen zu einem drastisch verminderten ATP-Gehalt, die f{\"u}r benigne Zellen aber ebenfalls toxisch waren. Daher wurde in einem zweiten Schritt untersucht, ob durch die gleichzeitige Manipulation des Glucosestoffwechsels und des mitochondrialen Stoffwechsels mit jeweils subtoxischen Konzentrationen eine tumorselektive Wirkung erreicht werden kann. Bei der Kombination der Substanzen Oxythiamin/NaDCA bzw. 2-DG/Rotenon ergaben sich zwar synergistische Effekte auf die Verminderung des ATP-Gehaltes in den getesteten Tumorzellen, eine generelle tumorselektive Wirkung konnte jedoch durch die kombinierte Behandlung nicht erreicht werden. In j{\"u}ngster Zeit mehren sich die Hinweise, dass die Glutaminolyse einen sehr wichtigen Stoffwechselweg f{\"u}r Energiegewinnung und Syntheseprozesse von Tumorzellen darstellt. Deshalb wurde in einem dritten Schritt untersucht, ob durch die Hemmung der Glutaminolyse mit der Substanz 6-Diazo-5-oxo-L-norleuzin (DON) eine tumorspezifische Wirkung erreicht werden kann. In der Tat konnte durch DON eine andeutungsweise tumorselektive Wirkung auf den ATP-Gehalt der Zellen erzielt werden, jedoch war das therapeutische Fenster sehr eng. Durch die Hemmung der oxidativen Phosphorylierung wurde in allen drei untersuchten Tumorzelllinien eine gesteigerte Milchs{\"a}ureproduktion nachgewiesen. Dies ist ein eindeutiger Hinweis daf{\"u}r, dass in diesen Tumorzellen die Mitochondrien keine Defekte aufweisen. Die hier untersuchten benignen und malignen Zellen wurden hinsichtlich des Glucosestoffwechsels mit verschiedenen Methoden n{\"a}her charakterisiert, um zu beurteilen, ob sich die Zellen in ihrem Stoffwechselph{\"a}notyp unterscheiden. Bei der Quantifizierung der Glucoseaufnahme wurde deutlich, dass auch manche benigne Zellen deutliche Mengen an Glucose aufnehmen, welche allerdings nur der Tumorzelllinie mit der niedrigsten Aufnahme glich. Mittels immunhistochemischer F{\"a}rbungen wurden charakteristische Proteine des Zuckerstoffwechsels dargestellt. Zudem wurde die Expression von zentralen Genen des Stoffwechsels auf mRNA- bzw. Proteinebene untersucht. Hierbei wurde deutlich, dass sowohl Tumorzellen als auch manche benigne Zellen f{\"u}r die Glykolyse typische Proteine bzw. mRNA stark exprimieren. Fazit der Charakterisierung ist, dass es zwischen den hier verwendeten malignen und benignen Zellen keine eindeutige Differenzierung aufgrund des Stoffwechselprofils gibt, sondern sich die getesteten Zellen nur graduell unterscheiden. Dieses Ergebnis erkl{\"a}rt m{\"o}glicherweise die geringe Tumorspezifit{\"a}t der getesteten Substanzen. Im Vergleich mit den vielversprechenden Ergebnissen aus der Literatur zeigten die hier gewonnenen in vitro-Daten eindeutig, dass die Wirkung von potenziell tumorhemmenden Substanzen je nach Tumorzelltyp extrem verschieden war. Dies beruht darauf, dass der vorherrschende Stoffwechseltyp (oxidativ bzw. glykolytisch) f{\"u}r jede Tumorentit{\"a}t verschieden ist. Daher muss vermutlich f{\"u}r jede Tumorentit{\"a}t bzw. sogar f{\"u}r jeden Patienten individuell die Wirkung und der Nutzen einer Hemmung des Tumorstoffwechsels untersucht werden, bevor k{\"u}nftig an eine zielgerichtete Therapie gedacht werden kann.},
  subject      = {Tumorzelle},
  language  = {de}
}