@phdthesis{Ehrig2012,
  author    = {Ehrig, Klaas},
  title     = {Effects of stem cell transcription factor-expressing vaccinia viruses in oncolytic virotherapy},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-85139},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2012},
  abstract  = {Krebserkrankungen bleiben auch im Jahr 2012 die zweith{\"a}uftigste Todesursache in der industralisierten Welt. Zus{\"a}tzlich hat die Etablierung der Krebsstammzell-Hypothese grunds{\"a}tzliche Auswirkungen auf die Erfolgsaussichten konventioneller Krebstherapie, wie Chemotherapie oder Strahlentherapie. Deswegen ist es von gr{\"o}βter Notwendigkeit, dass neue Ans{\"a}tze zur Krebstherapie entwickelt werden, die den Ausgang der Behandlung verbessern und zu weniger Nebenwirkungen f{\"u}hren. Diverse vorklinische Studien haben gezeigt, dass die onkolytische Virotherapie mit Vaccinia-Viren ein potentes und gut tolerierbares neues Werkzeug in der Krebstherapie darstellt. Die Effizienz des Vaccinia-Virus als Therapeutikum allein oder in Kombination mit Strahlen- oder Chemotherapie wird aktuell in mehreren klinischen Studien der Phasen I \& II getestet. Krebsstammzellen und Stammzellen teilen eine Vielzahl von Eigenschaften, wie die F{\"a}higkeit zur Selbst-Erneuerung und Pluripotenz, Stilllegung der Zellproliferation, Resistenz gegen Medikamente oder Bestrahlung, die Expression von diversen Zelloberfl{\"a}chen-molek{\"u}len, die Aktivierung und Hemmung spezifischer Signaltransduktionswege oder die Expression von Stammzell-spezifischen Genen. In dieser Arbeit wurden zwei neue rekombinante Vaccinia-Viren entwickelt, welche die Stammzell-Transkriptionsfaktoren Nanog (GLV-1h205) und Oct4 (GLV-1h208) exprimieren, um tiefere Einblicke in die Rolle dieser Masterregulatoren in der Entstehung von Krebs und ihrem Einfluss auf die onkolytische Virotherapie zu gewinnen. Das Replikationspotential beider Virusst{\"a}mme in menschlichen A549-Zellen und PC-3-Zellen wurde anhand von Replikations-Assays bestimmt. Die Expression der Virus-spezifischen Markergene Ruc-GFP und beta-Galaktosidase, wie auch die Expression der Transkriptionsfaktoren Nanog und Oct4 wurde mit Hilfe von RT-PCR, SDS-PAGE und Western blotting, sowie immunozytochemischen Experimenten nachgewiesen. Des Weiteren wurde der Einfluss einer GLV-1h205-Infektion von A549-Zellen auf den Zellzyklus untersucht. Zudem wurde die Bedeutung der Virus-vermittelten Transkriptionsfaktor-Expression auf die Behandlung von subkutanen A549-Tumoren in einem Xenograft-Modell untersucht. Zur Untersuchung, ob die beobachteten Vorteile in der Behandlung von Lungenadenokarzinomen in M{\"a}usen mit GLV-1h205 Promoter- oder Transkriptionsfaktor-abh{\"a}ngig sind, wurde ein Kontroll-Virus (GLV-1h321) hergestellt, dass f{\"u}r eine unfunktionale Nanog-Mutante codiert. Mittels SDS-PAGE und Western blotting sowie Immunozytochemie wurde die Transgen-Expression analysiert. Ein weitere Aspekt dieser Arbeit war die Fragestellung, ob sich das onkolyische Vaccinia-Virus GLV-1h68 eignet, als neues und weniger invasives Therapeutikum effizient Darmkrebszellen zu infizieren um sich in ihnen zu replizieren und diese anschlieβend zu lysieren. Ein derartiger Therapieansatz w{\"u}rde besonders im Hinblick auf sp{\"a}t diagnostizierten, metastasierenden Darmkrebs eine interessante Behandlungsalternative darstellen. Virale Markergen-expression wurde anhand von Fluoreszenzmikroskopie und FACS-Analyse untersucht. Desweiteren wurde gezeigt, dass die einmalige Administration von GLV-1h68 in mindestens zwei verschiedenen Darmkrebszelllinien zu einer signifikanten Inhibierung des Tumorwachstums in vivo und zu signifikant verbessertem {\"U}berleben f{\"u}hrt. Der Transkriptionsfaktor Klf4 wird zwar stark in ruhenden, ausdifferenzierten Zellen des Darmepithels exprimiert, ist hingegen bei Darmkrebs generell dramatisch herabreguliert. Die Expression von Klf4 f{\"u}hrt zu einem Stop der Zellproliferation und inhibiert die Aktivit{\"a}t des Wnt-Signalweges, indem es im Zellkern an die Transaktivierungsdom{\"a}ne von beta-Catenin bindet. Um die Behandlung von Darmkrebs mit Hilfe onkolytischer Virotherapie weiter zu verbessern, wurden verschiedene Vaccinia-Viren (GLV-1h290-292) erzeugt, die durch verschiedene Promoterst{\"a}rken die Expression unterschiedlicher Mengen an Tumorsuppressor Klf4 vermitteln. Die anf{\"a}ngliche Charakterisierung der drei Virusst{\"a}mme mittels Replikations-Assay, Zytotoxizit{\"a}tstudien, SDS-PAGE und Western blotting, Immunozytochemie sowie die Analyse der Proteinfunktion mit Hilfe von qPCR- und ELISA-Analysen zur Bestimmung von zellul{\"a}rem beta-Catenin, zeigten eine Promoter-abh{\"a}ngige Expression und Wirkung von Klf4. F{\"u}r weitere Analysen wurde das Virus GLV-1h291 gew{\"a}hlt, welches nach Infektion die gr{\"o}βte Menge an Klf4 produziert und zus{\"a}tzlich durch die C-terminale Fusion einer TAT Transduktionsdom{\"a}ne Membran-g{\"a}ngig gemacht (GLV-1h391). Die erhaltenen Befunde machen das Klf4-TAT-kodierende Vaccinia-Virus GLV-1h391 zu einem vielversprechenden Kandidaten f{\"u}r eine Behandlung von Darmkrebs beim Menschen.},
  subject      = {Lungenkrebs},
  language  = {en}
}