@phdthesis{Dietl2018,
  author    = {Dietl, Sebastian},
  title     = {Etablierung orthotoper Gehirntumor-Modelle in der Maus},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-160762},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2018},
  abstract  = {Gehirntumore stellen die zweith{\"a}ufigste Tumorart im Kindesalter dar. Trotz zahlreicher medizinischer Fortschritte verstirbt auch heute noch ca. 1/3 der Betroffenen und die {\"U}berlebenden leiden h{\"a}ufig unter geistigen und k{\"o}rperlichen Langzeitfolgen. Zwei Entit{\"a}ten, die auch heute noch zu den großen Herausforderungen der p{\"a}diatrischen Onkologie z{\"a}hlen, sind das Glioblastom und das Medulloblastom. Um beide Tumorarten weiter erforschen und neue Therapiekonzepte entwickeln zu k{\"o}nnen, wurden im Zuge dieser Arbeit zwei orthotope Mausmodelle etabliert: ein syngenes Glioblastom- und ein xenogenes Medulloblastom-Modell: GL261-FLuc Glioblastom-Modell: Das Glioblastom ist ein seltener Tumor im Kindesalter. Die extrem schlechte Prognose macht neue Behandlungsstrategien jedoch dringend erforderlich. Immuntherapien k{\"o}nnten hier ein rationaler Ansatz sein. Durch orthotope Inokulation lentiviral transduzierter GL261-FLuc Zellen wurde im Rahmen dieser Arbeit das syngene GL261 Modell etabliert und hinsichtlich seiner biomorphologischen und immunologischen Eigenschaften evaluiert: {\"A}hnlich wie humane Glioblastome zeigen GL261-FLuc Zellen in vivo ein aggressives Wachstum, welches von einer schnellen Proliferation und deutlichen Invasionsneigung gepr{\"a}gt ist. Histologisch bestehen GL261-FLuc Tumore aus astrozyt{\"a}r differenzierten Zellen, die neben typischen Nekrosen auch eine starke, funktionell pathologische Vaskularisierung zeigen. Interessanterweise offenbarte das in vivo BLI nach orthotoper Inokulation eine Phase der „Tumoradaptation" (Tag 6-14), die immunologischer Natur zu sein scheint. Die Tatsache, dass das Tumorwachstum wie beim Menschen in einer prinzipiell immunkompetenten Umgebung stattfindet und dass GL261-FLuc Zellen eine konstitutionelle und durch IFN γ stimulierbare MHC Klasse I Expression aufweisen, qualifiziert das Modell f{\"u}r immuntherapeutische Untersuchungen. Insgesamt handelt es sich nicht nur um ein gut voraussag- und reproduzierbares Modell, das die immunologischen und bio-morphologischen Kennzeichen des humanen Vorbildes suffizient rekapituliert, sondern es liefert auch dank der M{\"o}glichkeit, das Zellwachstum mittels BLI zu verfolgen, interessante Einblicke in das in vivo Verhalten der Zellen. MB3W1 Medulloblastom-Modell: Das Medulloblastom ist der h{\"a}ufigste maligne Gehirntumor des Kindesalters und kann, wie neue Genexpressionsstudien zeigen, in verschiedene molekulare Subgruppen unterteilt werden. F{\"u}r Gruppe 3 Medulloblastome, die mit Abstand die schlechteste klinische Prognose besitzen, gibt es aktuell nur limitierte Daten, unter anderem auch deshalb, weil kaum geeignete Mausmodelle existieren. Der außergew{\"o}hnliche Fall eines zweij{\"a}hrigen Jungen, der an einem {\"a}ußerst aggressiven anaplastischen Medulloblastom verstorben war, f{\"u}hrte zur Etablierung des zweiten Hirntumormodells. Mit Zellen dieses Tumors (MB3W1 Zellen), die nach extrakranieller Metastasierung aus malignen Pleuraerg{\"u}ssen isoliert werden konnten, wurde ein orthotopes Xenograftmodell etabliert. Erstaunlicherweise ließen die Zellen sowohl Tumorstammzell- als auch Gruppe 3-Charakteristika erkennen: In vitro wachsen MB3W1 Zellen wie f{\"u}r Stammzellen typisch in Form von Neurosph{\"a}ren und zeigen neben der F{\"a}higkeit zur exponentiellen Langzeitproliferation auch eine hohe ALDH Aktivit{\"a}t. Die Expression typischer Oberfl{\"a}chenmarker wie CD15 und CD133 ist ebenfalls suggestiv f{\"u}r Tumorstammzelleigenschaften. Die hohe Tumorigenit{\"a}t von MB3W1 Zellen in immuninkompetenten M{\"a}usen (bereits 500 Zellen f{\"u}hrten zu 100 \% Tumorraten) ist neben der Tatsache, dass die induzierten Tumore exakt die histopathologischen Eigenschaften des Prim{\"a}rtumors rekapitulierten und eine multiline{\"a}re Differenzierung zeigten, als weiteres Stammzell-kennzeichen zu werten. Erg{\"a}nzend zum genetischen Profil (MYC Amplifikation, Gruppe 3 spezifisches Genexpressionsmuster, Tetraploidie, 17q Zugewinne), das MB3W1 Zellen klar als Gruppe 3 Medulloblastom identifiziert, spiegeln MB3W1 Zellen auch das aggressive und disseminierende Verhalten, welches Gruppe 3 Tumore auszeichnet, wider. Die Xenotransplantate zeigten nicht nur ein rapides invasives Wachstum in vivo, sondern es konnte interessanterweise auch am Versuchsende regelhaft eine Metastasierung der Zellen in den zerebrospinalen Liquor beobachtet werden. Das im Zuge dieser Arbeit etablierte Xenograftmodell komplementiert die beiden einzigen derzeit ver{\"o}ffentlichten syngenen Gruppe 3 Modelle, da es im Gegensatz zu diesen ohne zus{\"a}tzliche genetische Manipulation auskommt. Die einzige Modifikation der Zellen (die lentivirale Transduktion mit eGFP und FLuc) diente dem besseren in vivo „Monitoring", war optional und ver{\"a}nderte auch das biologische Verhalten der Zellen nicht. Insgesamt ist es ein einfaches und gut reproduzierbares Tumormodell, das die gleichzeitige Erforschung von Tumorstammzell- und Gruppe 3-Eigenschaften erlaubt. Vor allem vor dem Hintergrund des außergew{\"o}hnlichen klinischen Verlaufs des Prim{\"a}rtumors ist es ein extrem wertvolles Werkzeug, das in Zukunft hoffentlich dazu beitragen wird, neue gezielte Therapiestrategien f{\"u}r die Behandlung solch aggressiver Tumore entwickeln zu k{\"o}nnen.},
  subject      = {Tumor},
  language  = {de}
}