@phdthesis{Sturm2011,
  author    = {Sturm, Julia},
  title     = {Effekte von Hyper-IL-6 in der Vaccinia-Virus-vermittelten Krebstherapie},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-66831},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2011},
  abstract  = {In der vorliegenden Arbeit wurde ein onkolytisches Vaccinia-Virus unter Ausnutzung seiner Eigenschaft als Vektorsystem mit dem Designer-Zytokin Hyper-IL-6 ausgestattet (GLV 1h90). Bei Hyper IL 6 handelt es sich um ein Fusionsprotein bestehend aus humanem Interleukin-6 und der Liganden-Bindungsdom{\"a}ne des l{\"o}slichen Interleukin-6-Rezeptors, welche kovalent {\"u}ber einen flexiblen Linker miteinander verbunden sind. Dieses chim{\"a}re Designer-Zytokin erlaubt die Untersuchung von IL-6-Effekten, welche {\"u}ber das IL-6-Trans-Signaling vermittelt werden. Daraus ergibt sich einerseits eine betr{\"a}chtliche Erweiterung des Wirkspektrums und dar{\"u}ber hinaus weist Hyper-IL-6 sowohl in vitro als auch in vivo eine 100-1000fach verst{\"a}rkte biologische Aktivit{\"a}t auf. Aufgrund der Tatsache, dass Hyper-IL-6, neben seiner Tumor-inhibierenden Wirkung, eine Vielzahl weiterer Effekte zugeschrieben wird, wurde in dieser Arbeit durch die Kombination des Designer-Zytokins mit einem onkolytischen Vaccinia-Virus nicht nur additive Effekte auf die Tumorregression, sondern dar{\"u}ber hinaus auch m{\"o}gliche systemisch-vermittelte Hyper-IL-6-Effekte untersucht. Nach intraven{\"o}ser Injektion von GLV-1h90 in DU-145-Tumor-tragende M{\"a}use konnte neben der intratumoralen Replikation des Virus und der Expression des Markerproteins Ruc-GFP zus{\"a}tzlich die Expression des integrierten Designer-Zytokins Hyper-IL-6 im Tumor nachgewiesen werden. Von entscheidender Bedeutung war der zus{\"a}tzliche Nachweis des Designer-Zytokins in Serum-Proben von GLV-1h90-injizierten M{\"a}usen. Nach einer aktiven Hyper-IL-6-Sekretion von infizierten Tumorzellen, bildet der Transport in die Blutbahn die Voraussetzung f{\"u}r systemisch-vermittelte Hyper-IL-6-Effekte. In dieser Arbeit wurde untersucht, ob sich durch die {\"U}berexpression von Hyper-IL-6 im Tumor, zus{\"a}tzlich zu den onkolytischen Eigenschaften des Vaccinia-Virus, additive anti-Tumor-Effekte ergeben. Eine systemische Injektion von GLV 1h90 bzw. GLV 1h68 in DU-145-Tumor-tragende M{\"a}use f{\"u}hrte zu einer signifikanten Reduktion des Tumorvolumens im Vergleich zu PBS-injizierten M{\"a}usen. Neben Effekten, welche mit Entz{\"u}ndungsprozessen assoziiert sind, wie eine Rotf{\"a}rbung der Haut, eine signifikanten Vergr{\"o}ßerung der Leber sowie eine massive Stimulation der Akute-Phase-Antwort in der Leber, konnte in GLV-1h90-injizierten M{\"a}usen ein verbesserter Gesundheitszustand auf der Basis einer signifikanten Gewichtszunahme, verbunden mit einer beschleunigten Wundheilung Virus-induzierter Schwanzl{\"a}sionen, beobachtet werden. Dar{\"u}ber hinaus konnte f{\"u}r Hyper-IL-6 eine Stimulierung der Megakaryopoese im Knochenmark nachgewiesen werden, welche zu einer signifikanten Erh{\"o}hung der Thrombozyten-Zahl im Blutkreislauf von GLV-1h90-injizierten M{\"a}usen f{\"u}hrte. Es ist von entscheidender Bedeutung anzumerken, dass alle beobachteten systemischen Hyper-IL-6-Effekte eine zeitliche Limitierung aufwiesen, welche sich h{\"o}chstwahrscheinlich auf die Virus-bedingte Zerst{\"o}rung Hyper IL 6-produzierender Tumorzellen zur{\"u}ckf{\"u}hren l{\"a}sst. Dies impliziert zudem, dass eventuelle Komplikationen, welche durch die {\"U}berexpression des Designer-Zytokins hervorgerufen werden k{\"o}nnen, ebenfalls selbstlimitierend sind. Es konnte bereits mehrfach gezeigt werden, dass eine Kombinationstherapie aus onkolytischen Viren und Chemotherapie {\"u}ber synergistische Effekte zu einer signifikant verbesserten Tumorregression f{\"u}hrt. Allerdings kommt es in Folge einer Chemotherapie oft zu einer Vielzahl von gef{\"a}hrlichen Nebenwirkungen, da alle schnell proliferierenden Zellen des K{\"o}rpers betroffen sind. Thrombozytopenie ist eine der am h{\"a}ufigsten vorkommenden Nebenwirkung und beschreibt eine massive Reduktion der Thrombozyten-Zahl im Blut. Im Hinblick auf eine m{\"o}gliche klinische Anwendung von GLV 1h90 wurde deshalb untersucht, ob in einer Kombinationstherapie mit Mitomycin C, neben einer Verst{\"a}rkung der therapeutischen Effekte des Virus, basierend auf den beobachteten Hyper-IL-6-Effekten, zus{\"a}tzlich der Gesundheitszustand der behandelten M{\"a}use verbessert werden kann. Die Experimente belegen, dass eine Kombination onkolytischer Vaccinia-Virus-Konstrukte mit Mitomycin C zu einer signifikant verbesserten Tumorregression im Vergleich zu den jeweiligen Monotherapien f{\"u}hrt. Von bedeutender Relevanz war die Beobachtung, dass in einer Kombinationstherapie von Mitomycin C und GLV-1h90, im Gegensatz zu GLV-1h68, eine signifikante zeitliche Verk{\"u}rzung der auftretenden Thrombozytopenie erreicht wird. Zusammenfassend konnte in dieser Arbeit gezeigt werden, dass eine systemische Injektion von GLV-1h90 zu einer funktionellen Expression des Designer-Zytokins Hyper-IL-6 f{\"u}hrte, welches in der Lage ist eine erfolgreiche Kombinationstherapie aus einem onkolytischen Vaccinia-Virus und dem Chemotherapeutikum Mitomycin C durch eine Reduktion der Nebenwirkungen zus{\"a}tzlich zu optimieren.},
  subject      = {Prostatakrebs},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Donat2011,
  author    = {Donat, Ulrike},
  title     = {Detektion und Therapie von Metastasen des humanen Prostatakarzinoms durch das onkolytische Vaccinia-Virus GLV-1h68},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-56421},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2011},
  abstract  = {Zurzeit sterben j{\"a}hrlich ca. 11.000 M{\"a}nner in Deutschland am Prostatakarzinom. Damit stellt dies die zweith{\"a}ufigste Krebstodesursache von M{\"a}nnern dar. Da das Prostatakarzinom h{\"a}ufig asymptomatisch verl{\"a}uft, wird die Erkrankung oftmals erst so sp{\"a}t erkannt, dass zum Zeitpunkt der Diagnose bereits eine Metastasierung stattgefunden hat. Durch metastasierende Prostatakarzinomzellen werden Lymphknoten, Knochen und Lungen befallen. Es sind zwei unterschiedliche Verbreitungsarten von metastasierenden Tumorzellen beschrieben. Zum einen kann eine Migration {\"u}ber Lymphgef{\"a}ße erfolgen, ein Prozess der als lymphatische Metastasierung bezeichnet wird. Zum anderen k{\"o}nnen Tumorzellen {\"u}ber das Blutsystem im K{\"o}rper zirkulieren: die h{\"a}matogene Metastasierung. In dieser Arbeit wurde die lymphatische Metastasierung der humanen Prostatakarzinomzellline PC-3 im Detail analysiert und Teilaspekte der h{\"a}matogenen Verteilung untersucht. Ausgangspunkt der Untersuchungen bildete die Vergr{\"o}ßerung lumbaler und renaler Lymphknoten in PC-3-Tumor-tragenden M{\"a}usen 60 Tage nach der Implantation von PC-3-Zellen. Es wurde daraufhin der zeitliche Verlauf der Vergr{\"o}ßerung untersucht und festgestellt, dass sowohl das Volumen als auch die Anzahl vergr{\"o}ßerter Lymphknoten von Woche zu Woche nach Implantation der PC-3-Tumore zunehmen. Anschließend wurden alle vergr{\"o}ßerten Lymphknoten bez{\"u}glich des Vorhandenseins von metastasierenden humanen PC-3-Zellen in den M{\"a}usen untersucht. Dies geschah mit Hilfe einer RT-PCR unter Verwendung von Primern f{\"u}r humanes β-Aktin. Sechs Wochen nach Implantation konnten in 90 \% der vergr{\"o}ßerten Lymphknoten PC-3-Zellen nachgewiesen werden. Weiterhin wurde durch lentivirale Transduktion das Gen f{\"u}r das rot fluoreszierende Protein (RFP) in die PC-3-Zellen inseriert, wodurch eine Visualisierung dieser Zellen in der Maus erm{\"o}glicht wurde. Es konnten metastasierende PC-3-RFP-Zellen in lumbalen und renalen Lymphknoten PC-3-RFP-Tumor-tragender M{\"a}use nachgewiesen werden. Ebenso konnte mittels RFP gezeigt werden, dass die Lymphknotenmetastasierung in Abh{\"a}ngigkeit von der Lokalisation des PC-3-RFP-Tumors erfolgt. Es kam zur Metastasierung jener Lymphknoten, in deren Einzugsgebiet sich der PC-3-Tumor befand. Es wurde eine PC-3-RFP-Zellmigration zwischen lumbalen und renalen Lymphknotenmetastasen nachgewiesen und bei immunhistologischen Untersuchungen stellte sich heraus, dass PC-3-RFP-Zellen tats{\"a}chlich in lymphatischen Bahnen zwischen lumbalen und renalen Lymphknotenmetastasen migrieren. Außerdem wurde gezeigt, dass es von Woche zu Woche nach Implantation von PC-3-Zellen zu einer Zunahme der Anzahl von Lymphgef{\"a}ßen in PC-3-Tumoren kommt. Die Zunahme der Lymphgef{\"a}ßdichte korrelierte hierbei positiv mit der Bildung von Lymphknotenmetastasen. Es konnten weiterhin neben Lymphknotenmetastasen h{\"a}matogene Mikrometastasen in den Lungen PC-3-RFP-Tumor-tragender M{\"a}use beobachtet werden. Da die Haupttodesursache von Prostatakarzinompatienten in der Bildung von Metastasen liegt, ist es von herausragender Bedeutung eine effektive Therapie gegen lymphatische und h{\"a}matogene Metastasen zu entwickeln. Aus diesem Grund erlangt die onkolytische Virustherapie große Bedeutung. Deshalb wurde als zweiter Aspekt in dieser Arbeit der Einfluss des onkolytischen Vaccinia-Virus GLV-1h68 auf den Prozess der PC-3-Zellmetastasierung untersucht. Dabei konnte zun{\"a}chst gezeigt werden, dass GLV-1h68 in der Lage ist, erfolgreich sowohl migrierende PC-3-Zellen als auch metastasierende PC-3-Zellen in Lymphknoten zu kolonisieren. In der Folge wurde deshalb ein m{\"o}glicher Metastasen-inhibierender Effekt von GLV-1h68 untersucht. Hierbei stellte sich heraus, dass GLV-1h68 drei Wochen nach intraven{\"o}ser Injektion eine signifikante Reduktion der Anzahl der f{\"u}r PC-3-Zellen positiven Lymphknoten bewirkt. Des Weiteren konnte ein inhibierender Effekt von GLV-1h68 auf die im Blut zirkulierenden PC-3-Zellen und auf h{\"a}matogene Metastasen in den Lungen beobachtet werden. Durch intraven{\"o}se Injektion von GLV-1h68 in PC-3-RFP-Tumor-tragenden M{\"a}usen konnte gezeigt werden, dass es zu einer pr{\"a}ferentiellen Virus-Kolonisierung der Lymphknotenmetastasen im Vergleich zu den Tumoren kommt. Auch nach intraperitonealer und intratumoraler Injektion von GLV-1h68 konnte eine pr{\"a}ferentielle Virus-Kolonisierung der Lymphknotenmetastasen gezeigt werden. Dar{\"u}ber hinaus wurden die Lymph- und Blutgef{\"a}ße von PC-3-Tumoren und Lymphknotenmetastasen analysiert. Hierbei wurde gezeigt, dass es sieben Tage nach intraven{\"o}ser Injektion von GLV-1h68 zu einer signifikanten Abnahme von beiden Gef{\"a}ßarten kam. Es wurde in dieser Arbeit somit gezeigt, dass GLV-1h68 in der Lage ist, sowohl lymphatische als auch h{\"a}matogene Metastasen der Prostatakarzinomzelllinie PC-3 erfolgreich zu eliminieren. Folglich d{\"u}rften onkolytische Vaccinia-Viren ein vielversprechendes Therapeutikum f{\"u}r die Behandlung des fortgeschrittenen Prostatakarzinoms darstellen.},
  subject      = {Prostatakrebs},
  language  = {de}
}