@phdthesis{Raab2010,
  author    = {Raab, Viktoria Maria},
  title     = {Histologische Charakterisierung Vaccinia-Virus infizierter humaner Tumore im Mausmodell},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-49024},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2010},
  abstract  = {Onkolytische Viren spielen eine immer bedeutendere Rolle f{\"u}r die Tumorforschung, weil in zahlreichen pr{\"a}klinischen Studien gezeigt werden konnte, dass viral bedingte Onkolyse zu einer Tumorregression f{\"u}hrt. Ein {\"a}ußerst vielversprechender Kandidat der onkolytischen Viren ist das Vaccinia-Virus. In der vorliegenden Arbeit wurde mit dem attenuierten Vaccinia-Virus GLV-1h68 gearbeitet, welches nach systemischer Applikation eine Regression von Tumoren verursacht. Obwohl bereits zahlreiche onkolytische Viren in klinischen Studien Anwendung finden, sind zugrunde liegende Abl{\"a}ufe bei einer Virusinfektion solider Tumore sowie Mechanismen, welche f{\"u}r die Tumorregression verantwortlich sind, immer noch nicht erschlossen. Um Aufschluss {\"u}ber notwendige Parameter f{\"u}r eine effiziente Infektion eines soliden Tumors mit GLV-1h68 zu erlangen, wurden im ersten Teil dieser Arbeit die uninfizierte Tumormikroumgebung sowie stromale Ver{\"a}nderungen in der fr{\"u}he Phase der Infektion untersucht. Als Tumormodell diente hierbei ein humanes autologes Melanomzellpaar (888-MEL und 1936-MEL). Diese beiden Zelllinien sind Teil einer Reihe von f{\"u}nf verschiedenen Melanomzelllinien, welche alle aus den widerkehrenden Metastasen eines einzelnen Patienten (Patient 888) isoliert wurden. 888-MEL zeigt nach Virusinfektion mit GLV-1h68 ein regredierendes Verhalten (therapeutischer Index: 88,0) und ist somit respondierend nach GLV-1h68-Infektion. 1936-MEL hingegen zeigte mit einem therapeutischen Index von 13,7 ein nur schwach verlangsamtes Wachstum solider Tumore, und ist somit schwach-respondierend nach GLV-1h68-Infektion. Als ein Grund, weshalb diese beiden autologen Melanomzelllinien unterschiedlich auf GLV-1h68-Infektion reagieren, wurde die Anzahl der Viruspartikel vermutet, welche 1 dpi im soliden Tumor vorliegt. Eine m{\"o}gliche Korrelation zwischen initialem viralen Titer 1 dpi und sp{\"a}terer Tumorregression konnte experimentell aber nicht nachgewiesen werden. Zwei voneinander unabh{\"a}ngige Experimentreihen zeigten, dass bei identischer systemischer Applikation in den beiden soliden Tumoren kein Unterschied des viralen Titers vorlag. Weiterhin wurden die Komponenten der Tumormikroumgebung und ihr m{\"o}glicher Einfluss auf die Effizienz der Virusinfektion untersucht. Immunhistologische Studien zeigten, dass es im uninfizierten Zustand bei soliden 888-MEL Tumoren zu einer massiven Infiltration CD45-positiver Zellen kam, die bei 1936-MEL-Tumoren jedoch nicht zu finden war. Die Beobachtung steht in {\"U}bereinstimmung mit Ergebnissen einer vergleichenden Microarray-Analyse, die das Infiltrat CD45-positiver Zellen in 888-MEL Tumoren genauer charakterisierte. Es wurde mit Microarray-Analyse eine erh{\"o}hte Expression chemotaktischer Molek{\"u}le in soliden 888-MEL Tumoren nachgewiesen. Unter anderem wird CCL8 (MCP-2) erh{\"o}ht exprimiert. Als chemotaktisches Molek{\"u}l hat CCL8 eine erh{\"o}hte Monozyteninfiltration zur Folge. Weiterhin wurde eine erh{\"o}hte Expression von MIF (macrophage migration inhibitory factor) und dem entsprechendem Rezeptor CD74 in uninfizierten 888-MEL-Tumoren gemessen. MIF induziert als proinflammatorisches Zytokin die Synthese inflammatorischer Mediatoren. Dies erkl{\"a}rt die Anh{\"a}ufung CD45-positiver Zellen in der Tumormikroumgebung. Durch eine erh{\"o}hte Expression MHC II-verwandter Gene in soliden 888-MEL- Tumoren wurden die CD45-positiven Zellen als Monozyten identifiziert. Um die Funktion der Immunzellen zu analysieren, wurde durch eine intraperitoneale Applikation des Zytostatikums Cyclophosphamid eine Monozytendepletion induziert. Diese Immundepletion resultierte in soliden 888-MEL- Tumoren in einer signifikant verringerten Virusreplikation und -Ausbreitung nach Infektion mit GLV-1h68. Diese Ergebnisse implizieren, dass durch eine erh{\"o}hte Infiltration CD45-positiver Zellen in die Tumormikroumgebung die GLV-1h68-Infektion und -Replikation erleichtert wird. Nach Ausbreitung der Infektion kommt es in respondierenden Tumoren nach einem ersten Wachtumsarrest zu einer Tumorregression. Um Aufschluss {\"u}ber den beteiligten Mechanismus bei der Tumorregression zu erlangen, wurden GLV-1h68-infizierte-Tumore in der sp{\"a}ten Phase der Infektion untersucht. Drei m{\"o}gliche Mechanismen viral verursachter Onkolyse wurden beschrieben: Tumorzell-spezifische Onkolyse, Zerst{\"o}rung der Tumorvaskulatur oder anti-tumorale Immunantwort. F{\"u}r diese Experimente wurden humane Brustkarzinomzellen als Tumormodell verwendet. Mit diesem Tumormodell sollte analysiert werden, welcher der drei bislang diskutierten Mechanismen bei einer GLV-1h68-Infektion vorlag. Als erstes zeigten histologische Studien, dass Virusinfektion und -Replikation zu ausgedehnten Tumornekrosen f{\"u}hren. Dabei blieben die Blutgef{\"a}ße in uninfizierten und auch in infizierten Bereichen des Tumors intakt und funktionell aktiv. Systemische Perfusion der Vaskulatur mit Lektin zeigte, dass die Tumorvaskulatur an das periphere Blutgef{\"a}ßsystem angeschlossen war. Nachfolgende Experimente zeigten, dass Endothelzellen nicht durch die Viren infiziert wurden, wohingegen aber Endothelzell-ummantelnde, Gef{\"a}ß-stabilisierende Perizyten nur in uninfizierten, nicht aber in infizierten Bereichen des Tumors vorkamen. Perizyten wurden m{\"o}glicherweise durch Virusinfektion lysiert. Morphologische und funktionelle Analyse der Blutgef{\"a}ße im Tumor zeigte, dass GLV-1h68-Infektion Hyperpermeabilit{\"a}t, Vasodilatation und eine erh{\"o}hte Expression des Adh{\"a}sionsmolek{\"u}ls CD31 verursachte. Eine erh{\"o}hte CD31-Expression erleichtert eine Infiltration rekrutierter Immunzellen. Das konnte durch immunhistochemische F{\"a}rbung von CD45 und MHC II besonders in intratumoralen Bereichen gezeigt werden. Durch Cyclophosphamid-vermittelte Immunsuppression wurde nachgewiesen, dass diese rekrutierten Immunzellen keinen ausschlaggebenden Einfluss auf die Tumorregression haben. Nach Immundepletion in soliden GI-101A-Tumoren konnte eine verst{\"a}rkte Virusinfektion, effektivere Onkolyse und fr{\"u}hzeitigere Tumorregression nachgewiesen werden. Zusammenfassend zeigten diese Ergebnisse, dass der dominierende Mechanismus, welcher zur Tumorregression f{\"u}hrt, die Onkolyse ist.},
  subject      = {Vaccinia-Virus},
  language  = {de}
}