@phdthesis{Goettlich2019,
  author    = {G{\"o}ttlich, Claudia},
  title     = {Etablierung eines humanen 3D Lungentumor-Testsystems zur Analyse von Behandlungseffekten},
  doi       = {10.25972/OPUS-16413},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-164132},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2019},
  abstract  = {Lungenkrebs ist weltweit f{\"u}r die meisten krebsassoziierten Tode verantwortlich. Ursache daf{\"u}r ist unter anderem, dass viele Medikamente in der klinischen Anwendung, aufgrund nicht {\"u}bertragbarer Ergebnisse aus der Pr{\"a}klinik, scheitern. Zur Entwicklung neuer Therapiestrategien werden deshalb Modelle ben{\"o}tigt, welche die in vivo Situation besser widerspiegeln. Besonders wichtig ist es dabei, zu zeigen, f{\"u}r welche Fragestellungen ein neues Testsystem valide Ergebnisse liefert. In dieser Arbeit ist es mit Hilfe des Tissue Engineering gelungen, ein humanes 3D in vitro Lungentumor-Testsystem weiter zu entwickeln und f{\"u}r verschiedene Fragestellungen zu validieren. Zudem konnten sowohl f{\"u}r die Herstellung als auch f{\"u}r die Behandlung der Tumormodelle SOPs etabliert werden. Hier wurde zun{\"a}chst beobachtet, dass die Auswerteparameter f{\"u}r die Beurteilung von Behandlungseffekten eine geringe Varianz aufweisen und das 3D Modell deshalb als Testsystem geeignet ist. Ein Vergleich der Morphologie, des EMT-Status und der Differenzierung der Tumorzelllinien im 3D Modell mit Tumorbiopsaten von Adenokarzinompatienten verdeutlichte, dass die 3D Modelle tumorrelevante Merkmale besitzen. So sind die Zelllinien auf der biologischen Matrix, verglichen mit der jeweiligen 2D Kultur, durch eine reduzierte Proliferationsrate gekennzeichnet, welche eher der in vivo Situation entspricht. F{\"u}r die Etablierung und Validierung des 3D Modells als Testsystem war es notwendig, klinisch relevante Therapien in dem Modell anzuwenden und die Ergebnisse der Behandlung in vitro mit denen im Patienten zu vergleichen. Dabei konnte zun{\"a}chst best{\"a}tigt werden, dass eine zielgerichtete Therapie gegen den EGFR in dem 3D System zu einer verst{\"a}rkten Induktion der Apoptose im Vergleich zu 2D f{\"u}hrt. Dies entspricht klinischen Beobachtungen, bei denen EGFR-mutierte Patienten gut auf eine Therapie mit Tyrosin-Kinase-Inhibitoren (TKI) ansprechen. Anschließend wurde in dieser Arbeit erstmals in vitro gezeigt, dass die Behandlung mit einem HSP90-Inhibitor bei KRAS-Mutation wie in behandelten Patienten keine eindeutigen Vorteile bringt, diese jedoch in Experimenten der 2D Zellkultur mit den entsprechenden Zelllinien vorhergesagt werden. Die Ergebnisse aus dem in vitro Modell spiegeln damit verschiedene klinische Studien wider und unterstreichen das Potenzial des 3D Lungentumor-Testsystems die Wirkung zielgerichteter Therapien vorherzusagen. Durch die Messung von Signalwegsaktivierungen {\"u}ber Phospho-Arrays und Western Blot konnten in dieser Arbeit Unterschiede zwischen 2D und 3D nach Behandlung gezeigt werden. Diese lieferten die Grundlage f{\"u}r bioinformatische Vorhersagen f{\"u}r Medikamente. Mit fortschreitender Erkrankung und dem Entstehen invasiver Tumore, die m{\"o}glicherweise Metastasen bilden, verschlechtert sich die Prognose von Krebspatienten. Zudem entwickeln Patienten, die zun{\"a}chst auf eine Therapie mit TKI ansprechen, bereits nach kurzer Zeit Resistenzen, die ebenfalls zur Progression des Tumorwachstums f{\"u}hren. Zur Wirkungsuntersuchung von Substanzen in solchen fortgeschrittenen Erkrankungsstadien wurde das bestehende Testsystem erweitert. Zum einen wurde mit Hilfe des Wachstumsfaktors TGF-β1 eine EMT ausgel{\"o}st. Hier konnte beobachtet werden, dass sich die Expression verschiedener EMT- und invasionsassoziierter Gene und Proteine ver{\"a}nderte und die Zellen vor allem in dynamischer Kultur verst{\"a}rkt die Basalmembran der Matrix {\"u}berquerten. Zum anderen wurde die Ausbildung von Resistenzen gegen{\"u}ber TKI durch die Generierung von resistenten Subpopulationen aus einer urspr{\"u}nglich sensitiven Zelllinie und anschließender Kultivierung auf der Matrix abgebildet. Dabei zeigte sich keine der klinisch bekannten Mutationen als urs{\"a}chlich f{\"u}r die Resistenz, sodass weitere Mechanismen untersucht wurden. Hier konnten Ver{\"a}nderungen in der Signaltransduktion sowie der Expression EMT-assoziierter Proteine festgestellt werden. Im letzten Teil der Arbeit wurde eine neuartige Behandlung im Bereich der Immuntherapie erfolgreich in dem 3D Modell angewendet. Daf{\"u}r wurden T-Zellen, die einen chim{\"a}ren Antigen-Rezeptor (CAR) gegen ROR1 tragen, in statischer und dynamischer Kultur zu den Tumorzellen gegeben und der Therapieeffekt mittels histologischer F{\"a}rbung und der Bestimmung der Apoptose evaluiert. Zus{\"a}tzlich konnten Eigenschaften der T-Zellen, wie deren Proliferation sowie Zytokinaussch{\"u}ttung quantifiziert und damit eine spezifische Wirkung der CAR transduzierten T-Zellen gegen{\"u}ber Kontroll-T-Zellen nachgewiesen werden. Zusammenfassend ist es in dieser Arbeit gelungen, ein humanes 3D Lungentumor-Testsystem f{\"u}r die Anwendung in der pr{\"a}klinischen Entwicklung von Krebsmedikamenten sowie der Grundlagenforschung im Bereich der Tumorbiologie zu etablieren. Dieses Testsystem ist in der Lage relevante Daten zu Biomarker-geleiteten Therapien, zur Behandlung fortgeschrittener Tumorstadien und zur Verbesserung neuartiger Therapiestrategien zu liefern.},
  subject      = {Tissue Engineering},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Weigl2020,
  author    = {Weigl, Elena Johanna Doroth{\´e}e},
  title     = {Dosis-Wirkungsbeziehungen von Gefitinib in einem humanen Lungentumormodell},
  doi       = {10.25972/OPUS-20435},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-204359},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2020},
  abstract  = {Als die h{\"a}ufigste t{\"o}dliche Tumorerkrankung weltweit ist das Lungenkarzinom mit einer sehr schlechten Prognose verbunden. Eine Behandlungsoption f{\"u}r Lungenadenokarzinome, die eine aktivierende EGFR-Mutation aufweisen, ist der orale EGFR-TKI Gefitinib (Iressa®, ZD1839). Die Resistenzentwicklung von Tumoren gegen diese Therapie stellt ein großes klinisches Problem dar. Das Ziel dieser Arbeit war es, die Dosis-Wirkungs-Beziehung von Gefitinib, sowie die Entwicklung von Resistenzen in einem etablierten humanen 3D Lungentumormodell zu untersuchen und dieses Testsystem f{\"u}r eben diese Fragestellungen zu validieren. Vorliegende Arbeit best{\"a}tigt, dass pharmakologische Untersuchungen in Zellkulturen h{\"a}ufig zu einer {\"U}bersch{\"a}tzung des Behandlungserfolges f{\"u}hren. Das verwendete Modell entspricht mehr den in vivo Bedingungen. In dieser Arbeit wurden zwei ATP-Zellvitalit{\"a}tsassays f{\"u}r die statischen 3D Lungentumormodelle etabliert und erfolgreich angewendet. Dabei zeigte sich eine konzentrationsabh{\"a}ngige Wirkung von Gefitinib auf das Wachstum, die Proliferation, die Apoptose, die Markerexpression sowie die Signalwegsaktivierungen. Im statischen 3D Lungentumormodell lag der IC50-Wert zwischen 0,05-0,1 µM Gefitinib welches den Werten aus klinischen Beobachtungen entspricht. Auch der in der Klinik bereits nach wenigen Stunden eintretende zeitliche Effekt von Gefitinib konnte in unserem Modell best{\"a}tigt werden. Eine dynamische Kultivierung der Lungentumorzellen, mit von Scherkr{\"a}ften verursachtem schnellerem Zellwachstum, f{\"u}hrte zu einer weiteren Ann{\"a}hrung an die klinischen Gegebenheiten. Das Netzwerk der Gefitinib-Wirkung auf die EGFR-Signalkaskade wurde in unserem Modell charakterisiert. Die Betrachtung einer resistenten Zell-Subpopulation zeigte einen Resistenzmechanismus {\"u}ber eine Epitheliale-Mesenchymale-Transition. Zus{\"a}tzlich wurde versucht, eine neue medikamenten-resistente Zell-Subpopulation zu generieren. Das beschriebene 3D Lungentumormodell erm{\"o}glicht richtungsweisende Untersuchungen zu Dosis-Wirkungs-Beziehung von Gefitinib. Ans{\"a}tze f{\"u}r eine weitere Optimierung des Modells wurden herausgearbeitet.},
  subject      = {Lungentumor},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Gabor2012,
  author    = {Gabor, Manuela},
  title     = {Die stereotaktische Bestrahlung von Lungentumoren - Klinische Ergebnisse dieser innovativen Behandlungsmethode an der Universit{\"a}tsklinik W{\"u}rzburg von 1997 bis 2007},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-78298},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2012},
  abstract  = {Ziel dieser retrospektiven Arbeit war es, die Daten von Patienten, die stereotaktisch aufgrund eines Lungentumors (NSCLC, Lungenmetastasen und Rezidiven) bestrahlt wurden, hinsichtlich des Therapieerfolges auszuwerten. Hierf{\"u}r wurden die Unterlagen von 148 Patienten der Klinik und Poliklinik f{\"u}r Strahlentherapie der Universit{\"a}t W{\"u}rzburg bez{\"u}glich der lokalen und systemischen Kontrolle, des {\"U}berlebens und der strahlenbedingten Nebenwirkungen untersucht. F{\"u}r die Analyse wurden die Patienten in zwei Gruppen unterteilt. Die erste Gruppe bestand aus 40 Patienten mit 41 NSCLC im fr{\"u}hen Stadium (Stadium I und T3N0M0). In der zweiten Gruppe wurden 108 Patienten mit 25 NSCLC im fortgeschrittenen (Stadium III) und metastasierten Stadium sowie Patienten mit 111 Lungenmetastasen und zehn Rezidiven zusammengefasst. Die Bestrahlung erfolgte je nach Lage und Gr{\"o}ße des Tumors mit Bestrahlungsdosen zwischen 6 und 26 Gy in einer bis acht Fraktionen, wobei die biologisch effektive Dosis appliziert auf das PTV zwischen 24 und 94 Gy lag. Die mediane Nachsorgedauer betrug 14 Monate. Bei der Betrachtung des lokalen Tumoransprechens zeigten sich in beiden Gruppen gute Ergebnisse mit lokalen Kontrollraten nach drei Jahren von jeweils 84\%. In der statistischen Analyse wurde deutlich, dass eine lokale Tumorkontrolle sehr stark mit der H{\"o}he der verabreichten Bestrahlungsdosis korreliert. So wurden mit BED > 80 Gy signifikant bessere Ergebnisse erzielt als mit BED < 80 Gy. Dementsprechend konnte auch mit den hochdosierten Bestrahlungsschemata (1 x 26 Gy auf 80\% und 3 x 12,5 Gy auf 65\%) eine bessere Kontrolle erreicht werden. In der ersten Gruppe der NSCLC im fr{\"u}hen Stadium waren die CTV und PTV der Tumoren, die lokal kontrolliert blieben signifikant kleiner, als die CTV und PTV der Tumoren, die lokal rezidivierten. Die systemische Kontrollrate fiel in der ersten Gruppe besser aus als in der zweiten Gruppe. Nach drei Jahren lagen die Werte entsprechend bei 36\% und 16\%. In der Gruppe der NSCLC im fr{\"u}hen Stadium erwies sich die Gr{\"o}ße des bestrahlten Volumens als Faktor, der die systemische Kontrolle beeinflusst, wobei systemisch kontrollierte Patienten ein signifikant kleineres CTV und PTV hatten. Die {\"U}berlebensraten der Patienten lagen in der Gruppe 1 und 2 nach drei Jahren bei 32\% und 17\%. Sowohl der Leistungszustand vor Behandlungsbeginn als auch die Gr{\"o}ße des bestrahlten Volumens beeinflussten das {\"U}berleben der Patienten. In der Gruppe 2 zeigte sich außerdem, dass ein hochdosiertes Bestrahlungsschema vorteilhaft f{\"u}r die {\"U}berlebensdauer eines Patienten ist. Da 46\% der Todesursachen in der Gruppe 1 auf Begleiterkrankungen zur{\"u}ckzuf{\"u}hren waren, fiel folglich auch das tumorspezifische {\"U}berleben mit 51\% nach drei Jahren deutlich besser aus als das Gesamt{\"u}berleben. Die Faktoren, die ein tumorspezifisches {\"U}berleben beg{\"u}nstigten, waren in Gruppe 1 das Alter und die Gr{\"o}ße des bestrahlten Volumens. In der Gruppe 2 wirkte sich noch zus{\"a}tzlich die H{\"o}he der Bestrahlungsdosis signifikant auf das CSS aus. Das krankheitsfreie {\"U}berleben in der Gruppe 1 lag nach drei Jahren bei 23\% und unterschied sich signifikant zwischen den einzelnen Tumorhistologien, wobei Patienten mit einem Adeno-CA am l{\"a}ngsten krankheitsfrei {\"u}berlebten. Außerdem hatten Patienten mit einem krankheitsfreien {\"U}berleben im Median kleinere CTV und PTV als Patienten, die w{\"a}hrend der Nachsorge verstarben oder nicht kontrolliert blieben. Die Gruppe 2 erreichte nach drei Jahren eine DFS-Rate von 8\%. Die Rate an strahleninduzierten Nebenwirkungen fiel insgesamt gering aus. Schwere Nebenwirkungen ≥ Grad 3 traten in der Gesamtgruppe zu einem Anteil von 1,4\% auf. Es zeigten sich jeweils eine Grad 3 und eine Grad 5 Nebenwirkung in der Gruppe 2 nach mehr als sechs Monaten nach Bestrahlung. Leichte akute und sp{\"a}te Nebenwirkungen ≤ Grad 2 konnten bei 42,5\% der Patienten in der Gruppe 1 und bei 39,7\% der Patienten der Gruppe 2 beobachtet werden. Weder die H{\"o}he der BED noch die Gr{\"o}ße des bestrahlten Volumens konnten mit dem Auftreten einer Nebenwirkung und deren Schweregrad in Verbindung gebracht werden. Insgesamt l{\"a}sst sich festhalten, dass die stereotaktische Bestrahlung eine effektive und sichere Therapiemethode zur Bestrahlung von Lungenherden darstellt. Wird die stereotaktische Bestrahlung in kurativer Intention eingesetzt, sollte darauf geachtet werden, dass eine ausreichend hohe Bestrahlungsdosis Anwendung findet, um eine lokale Tumorkontrolle zu erzielen.},
  subject      = {Lungentumor},
  language  = {de}
}