@phdthesis{Grimaldi2008, author = {Grimaldi, Britt}, title = {Speicheldr{\"u}senmalignome im Mund-, Kiefer- und Gesichtsbereich : Eine retrospektive Analyse von 25 Jahren Tumorchirurgie in der Mund-, Kiefer- und Gesichtschirurgie der Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-27413}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2008}, abstract = {Maligne Tumore der großen und kleinen Speicheldr{\"u}sen stellen nur einen geringen Anteil aller Tumore im Mund-, Kiefer- und Gesichtsbereich, weshalb Studien h{\"a}ufig geringe Fallzahlen und Beobachtungszeitr{\"a}ume aufweisen. Ziel dieser Arbeit war daher die Evaluation der Langzeitergebnisse des W{\"u}rzburger Patientenkollektivs mit Speicheldr{\"u}senkarzinomen. In der vorliegenden Studie konnten die Krankenakten von insgesamt 101 Patienten mit Speicheldr{\"u}senmalignomen, welche {\"u}ber einen Zeitraum von 25 Jahren (1981 - 2006) an der Klinik und Poliklinik f{\"u}r Mund-, Kiefer- uns Gesichtschirurgie der Universit{\"a}t W{\"u}rzburg behandelt wurden, retrospektiv evaluiert und mit den Daten anderer Autoren verglichen werden. Das Verh{\"a}ltnis von m{\"a}nnlichen zu weiblichen Patienten betrug 48 zu 53, das durchschnittliche Alter lag bei 55,5 ± 14 Jahren mit einem Minimum von 15,4 und einem Maximum von 83,8 Jahren. Die Verteilungen der Tumorarten auf die großen und kleinen Speicheldr{\"u}sen sowie auf das Gesamtkollektiv entsprechen weitestgehend den Angaben in der Literatur: 46,5\% der Patienten litten an einem adenoidzystisches Karzinom, 25,7\% an einem low- oder high-grade-Mukoepidermoidkarzinom, 11,9\% an einem Adenokarzinom, 5,9\% an einem Plattenepithelkarzinom, 3,0\% an einem Azinuszellkarzinom, insgesamt 6,9\% wiesen weitere Subtypen mit geringeren Fallzahlen auf und wurden deskriptiv evaluiert. Innerhalb des Kollektivs der hochmalignen Speicheldr{\"u}sentumore konnten 74,4\% der Patienten R0-reseziert werden, 28,2\% wurden bestrahlt. Bei 78,3\% der Patienten mit einem niedrigmalignen Speicheldr{\"u}sentumor konnte eine R0-Resektion erreicht werden. Eine Bestrahlung wurde bei dieser Gruppe in 4,3\% der F{\"a}lle durchgef{\"u}hrt. Die f{\"u}r die statistische Betrachtung der {\"U}berlebenskurven herangezogenen Nachsorgeintervalle lagen zwischen 0,1 und 22,8 Jahren. Das tumorfreie {\"U}berleben aller Patienten nach 5, 10, 15 und 20 Jahren betrug 69,9\%, 51,4\%, 34,2\% und 25,6\%, der Anteil an Patienten ohne Lokalrezidiv zu den jeweiligen Zeitpunkten 69,9\%, 51,4\%, 34,2\% und 25,6\%, wobei Patienten mit niedrigmalignen Tumoren oder niedrigem UICC-Stadium signifikant l{\"a}nger {\"u}berlebten (p<0,001). Am l{\"a}ngsten {\"u}berlebten Patienten mit einem low-grade-Mukoepidermoidkarzinom, gefolgt von Patienten mit Azinuszellkarzinom, adenoidzystischem Karzinom, Plattenepithelkarzinom, high-grade-Mukoepidermoidkarzinum, Adenokarzinom und Karzinom im pleomorphen Adenom. Die Fallzahl in einigen Subgruppen, wie dem Azinuszellkarzinom und dem undifferenzierten Karzinom sind allerdings gering, so dass die statistische Aussagekraft insbesondere {\"u}ber den Einfluss der Strahlentherapie auf das {\"U}berleben gering erscheint und weitere Daten besonders mit modernen Strahlentherapieprotokollen gesammelt werden sollten. Abgesehen davon ist die alleinige Betrachtung der 5-Jahres-{\"U}berlebensraten {\"a}ußerst fraglich, da bei Speicheldr{\"u}senmalignomen auch nach Jahrzehnten noch Rezidive auftreten k{\"o}nnen. Diese Tatsache macht eine lange Tumornachsorge erforderlich, damit den besonderen tumorbiologischen Eigenschaften Rechnung getragen werden kann. {\"U}bereinstimmend mit der internationalen Literatur hatten Tumorhistologie, Tumorstadium und Resektionsstatus mit p<0,001 signifikanten Einfluss auf die Prognose. Zur besseren Erfassung der Einfl{\"u}sse adjuvanter Therapiekonzepte und zur Erh{\"o}hung der Fallzahlen dieser seltenen Tumorentit{\"a}t sollten weitere prospektive, randomisierte Multicenterstudien durchgef{\"u}hrt werden.}, subject = {Speicheldr{\"u}senkrankheit}, language = {de} } @phdthesis{Landwehr2023, author = {Landwehr, Laura-Sophie}, title = {Steroid Hormones and Cancer Immunity - learning from Adrenocortical Carcinoma}, doi = {10.25972/OPUS-25189}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-251895}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2023}, abstract = {Adrenocortical carcinoma (ACC) is a rare, but highly aggressive endocrine malignancy. Tumor-related hypercortisolism is present in 60 \% of patients and associated with worse outcome. While cancer immunotherapies have revolutionized the treatment of many cancer entities, the results of initial studies of different immune checkpoint inhibitors in ACC were heterogeneous. Up to now, five small clinical trials with a total of 121 patients have been published and demonstrated an objective response in only 17 patients. However, one of the studies, by Raj et al., reported a clinically meaningful disease control rate of 52 \% and a median overall survival of almost 25 months suggesting that a subgroup of ACC patients may benefit from immunotherapeutic approaches. Following the hypothesis that some ACCs are characterized by a glucocorticoid-induced T lymphocytes depletion, several studies were performed as part of the presented thesis. First, the immune cell infiltration in a large cohort of 146 ACC specimens was investigated. It was demonstrated for the first time, and against the common assumption, that ACCs were infiltrated not only by FoxP3+ regulatory T cells (49.3 \%), but also that a vast majority of tumor samples was infiltrated by CD4+ TH cells (74 \%) and CD8+ cytotoxic T cells (84.3 \%), albeit the immune cell number varied heterogeneously and was rather low (median: 7.7 CD3+ T cells / high power field, range: 0.1-376). Moreover, the presence of CD3+-, CD4+- and CD8+ ACC-infiltrating lymphocytes was associated with an improved recurrence-free (HR: 0.31 95 \% CI 0.11-0.82) and overall survival (HR: 0.47 96 \% CI 0.25-0.87). Particularly, patients with tumor-infiltrating CD4+ TH cells without glucocorticoid excess had a significantly longer overall survival compared to patients with T cell-depleted ACC and hypercortisolism (121 vs. 27 months, p = 0.004). Hence, the impact of glucocorticoids might to some extent be responsible for the modest immunogenicity in ACC as hypercortisolism was reversely correlated with the number of CD4+ TH cells. Accordingly, CD3+ T cells co-cultured with steroidogenic NCI-H295R ACC cells demonstrated in vitro an enhanced anti-tumoral cytotoxicity by secreting 747.96 ±225.53 pg/ml IFN-γ in a therapeutically hormone-depleted microenvironment (by incubation with metyrapone), versus only 276.02 ±117.46 pg/ml IFN-γ in a standard environment with glucocorticoid excess. Other potential biomarkers to predict response to immunotherapies are the immunomodulatory checkpoint molecules, programmed cell death 1 (PD-1) and its ligand PD-L1, since both are targets of antibodies used therapeutically in different cancer entities. In a subcohort of 129 ACCs, expressions of both molecules were heterogeneous (PD-1 17.4 \%, range 1-15; PD-L1 24.4 \%, range 1 - 90) and rather low. Interestingly, PD-1 expression significantly influenced ACC patients´ overall (HR: 0.21 95 \% CI 0.53-0.84) and progression- free survival (HR: 0.30 95 \% CI 0.13-0.72) independently of established factors, like ENSAT tumor stage, resection status, Ki67 proliferation index and glucocorticoid excess, while PD-L1 had no impact. In conclusion, this study provides several potential explanations for the heterogeneous results of the immune checkpoint therapy in advanced ACC. In addition, the establishment of PD-1 as prognostic marker can be easily applied in routine clinical care, because it is nowadays anyway part of a detailed histo-pathological work-up. Furthermore, these results provide the rationale and will pave the way towards a combination therapy using immune checkpoint inhibitors as well as glucocorticoid blockers. This will increase the likelihood of re-activating the immunological anti-tumor potential in ACC. However, this will have to be demonstrated by additional preclinical in vivo experiments and finally in clinical trials with patients.}, subject = {Steroidhormon}, language = {en} } @phdthesis{Wachtler2020, author = {Wachtler, Stefan}, title = {Synthese und Charakterisierung von funktionalisierten Nanodiamantmaterialien f{\"u}r biomedizinische Anwendungen}, doi = {10.25972/OPUS-21075}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-210757}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2020}, abstract = {In dieser Arbeit ist die Synthese von funktionalisiertem Nanodiamant mit bioaktiven Substanzen, welche vor allem als Wirkstofftransporter eingesetzt werden sollen, beschrieben. Dazu werden zum einen bereits bekannte Anbindungsm{\"o}glichkeiten an Nanodiamant, wie zum Beispiel die Klick-Reaktion, sowie die Ausbildung von Amidbr{\"u}cken verwendet. Zum anderen werden neuartige Funktionalisierungsm{\"o}glichkeiten wie Protein Ligation und Thioharnstoffbr{\"u}cken verwendet und somit das Repertoire an bekannten Anbindungsreaktion erweitert. Des weiteren wurde ein multifunktionales Nanodiamantsystem synthetisiert. Dieses ist in der Lage, zwei verschiedene Molek{\"u}le auf einem Partikel zu immobilisieren. Die verwendeten Methoden erm{\"o}glichen die Anbindung verschiedener Substanzen aus unterschiedlichen Molek{\"u}lgruppen an Nanodiamanten und sind somit universell einsetzbar.}, subject = {Synthesediamant}, language = {de} } @phdthesis{Rasche2008, author = {Rasche, Leo}, title = {Tumortherapie mit Cocktails aus humanen monoklonalen Antik{\"o}rpern}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-35809}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2008}, abstract = {Humane oder humanisierte monoklonale Antik{\"o}rper haben sich in den letzten zehn Jahren als Arzneimittel etabliert. Sie sind hochspezifisch und zeigen in ihrer Anwendung im Vergleich zu konventionellen Therapeutika viel weniger Nebenwirkungen. In den 80er Jahren gelang es am Pathologischen Institut der Universit{\"a}t W{\"u}rzburg eine Reihe von humanen Antik{\"o}rpern aus Patienten zu isolieren, die hochspezifisch mit malignen Zellen reagieren und diese sowohl in vitro als auch im experimentellen Tiermodel selektiv durch Induktion von Apoptose t{\"o}ten. Um die Wirkungsweise von monoklonalen Antik{\"o}rpern in der Krebstherapie zu erh{\"o}hen, werden die meisten in Kombination mit herk{\"o}mmlichen Methoden, wie Chemotherapie, eingesetzt. Die ideale Therapieform sind hinsichtlich der Nebenwirkungen sog. Cocktails aus verschiedenen monoklonalen Antik{\"o}rpern. Allerdings sind die Studien hierzu noch wenig fortgeschritten. Das Ziel dieser Arbeit war es, in pr{\"a}klinischen Versuchsreihen den Einsatz verschiedener tumorspezifischer humaner monoklonaler Antik{\"o}rper als Cocktail und in Kombination mit Chemotherapie zu evaluieren. Hierzu wurden neun Antik{\"o}rper in 32 verschiedenen Antik{\"o}rperkombinationen hinsichtlich ihrer Auswirkungen auf die in vitro Proliferation einer Pankreaskarzinom-Zellinie untersucht. In Immunfluoreszenz-Aufnahmen ließ sich zeigen, dass kombinierte Antik{\"o}rper an unterschiedlichen Stellen an der Zelle binden, was eindeutig auf verschiedene Zielstrukturen hinweist. Einige werden dabei endozytiert, w{\"a}hrend andere auf der Zellmembran bleiben. Interessanterweise ließen sich Kombinationen identifizieren, deren antiproliferative Wirkung sowohl additiv als auch synergistisch ist, das heißt gr{\"o}ßer als die Summe ihrer Einzelaktivit{\"a}ten. Wurden Antik{\"o}rper mit Zytostatika (5-Flurouracil) kombiniert, so ließen sich ebenfalls synergistische Effekte beobachten. In FACS-Analysen zeigt sich ein gesteigertes Bindungsverhalten der Antik{\"o}rper, wenn die Zellen mit 5-FU vorinkubiert wurden. Zusammenfassend best{\"a}tigen die Ergebnisse dieser Arbeit die Beobachtung, dass die Wirkung humaner monoklonaler Antik{\"o}rper in Kombination mit Chemotherapie erh{\"o}ht werden kann. F{\"u}r die Zukunft humaner Antik{\"o}rper als Therapiemittel gegen maligne Erkrankungen mag allerdings noch wichtiger sein, dass Antik{\"o}per in Cocktails tats{\"a}chlich synergistische Wirkung zeigen k{\"o}nnen.}, subject = {Monoklonaler Antik{\"o}rper}, language = {de} } @phdthesis{Schneider2011, author = {Schneider, Tim Frederik}, title = {Untersuchung des EGF-Rezeptor-Signalwegs an Karzinomen der Kopfspeicheldr{\"u}sen}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-65278}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2011}, abstract = {Bei vielen Karzinomen spielt EGFR und das KRAS-Onkogen eine wichtige Rolle in der Tumorentstehung. Da bei den seltenen Karzinomen an Kopfspeicheldr{\"u}sen sehr wenig {\"u}ber molekulare Mechanismen der Tumorgenese bekannt ist, war es das Ziel der Arbeit den EGFR-Signalweg zu untersuchen. Es wurden Paraffinschnitte von 43 Speicheldr{\"u}senkarzinomen von den Typen ACC, MEC und Adeno-Ca NOS mit dem phosphorylierten EGFR-Antik{\"o}rper gef{\"a}rbt und mit klinisch-pathologischen Daten korreliert. Weiterhin wurde eine Mutationsanalyse der kras-Gensequenz durchgef{\"u}hrt. In allen F{\"a}llen war das kras-Gen vom Wildtyp. Bei der Expressionsanalyse von EGFR stellte sich heraus, dass 79\% der Proben einen aktivierten EGF-Rezeptor besitzen. Statistisch signifikante Korrelationen gab es zwischen der EGFR-Expression und dem Patientenalter, dem zervikalen Lymphknotenbefall und der Tumorgr{\"o}ße. Der EGF-Signaltransduktionsweg ist bei den untersuchten Karzinomen der Kopfspeicheldr{\"u}sen im {\"u}berwiegenden Masse aktiviert, ohne dass eine autonome Aktivierung beim KRAS-Onkogen vorliegt.}, subject = {Epidermaler Wachstumsfaktor-Rezeptor}, language = {de} } @phdthesis{Stratmann2013, author = {Stratmann, Jana-Teresa}, title = {Untersuchung zur Expression zellul{\"a}rer Marker beim metastasierenden Kopf-Hals-Karzinom im Prim{\"a}rtumor und in den Metastasen}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-76557}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2013}, abstract = {In der vorliegenden Arbeit wurde das Expressionsverhalten f{\"u}nf zellul{\"a}rer Marker beim metastasierenden Plattenepithelkarzinom des Kopf- und Halsbereiches untersucht. Bei den getesteten Markern handelte es sich um einen MAGE-A, zwei verschiedenen VEGF, einen EGFR und einen C-Src-Tyrosinkinase Antik{\"o}rper. Im Einzelnen sollte hinterfragt werden, ob ein Zusammenhang zwischen der Antik{\"o}rperexpression und verschiedenen, klinischen und histopathologischen Parametern (pT-Stadium, pN-Stadium, histologisches Grading, Tumorverhornung, Patientenalter, Geschlecht des Patienten) besteht. Weiterhin war von Interesse, ob Parallelen zwischen dem Expressionsverhalten der verschiedenen Antik{\"o}rper untereinander zu erkennen sind. Die Ergebnisse wurden anschließend mit Erkenntnissen aus anderen Studien und Literaturangaben verglichen.}, subject = {Mundh�hlentumor}, language = {de} } @phdthesis{Klingelhoeffer2011, author = {Klingelh{\"o}ffer, Christoph}, title = {Untersuchungen zur Ascorbins{\"a}ure-vermittelten anti-Tumor-Wirkung: Oxidativer Stress als Ausl{\"o}ser selektiver Zytotoxizit{\"a}t}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-66402}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2011}, abstract = {Die Bedeutung von Ascorbins{\"a}ure als „Krebsschutzfaktor" wird auch weiterhin kontrovers diskutiert. Seit einiger Zeit wird vermutet, dass Ascorbins{\"a}ure oxidativen Stress ausl{\"o}st. In der vorliegenden Untersuchung wurde die Wirkung von Ascorbins{\"a}ure auf 12 maligne und 3 benigne Zelllinien in vitro untersucht. Die Zellen wurden f{\"u}r 2 bzw. 14 Stunden mit unterschiedlichen Konzentrationen von Ascorbins{\"a}ure (5 bis 100 mmol/L) inkubiert und 24, 48 und 72 Stunden nach Versuchsbeginn der Anteil vitaler Zellen bestimmt. Die hierf{\"u}r verwendeten Assays, WST-8 und Kristallviolett-Assay, ließen zudem Aussagen {\"u}ber die Stoffwechselaktivit{\"a}t (WST-8) und Zellvitalit{\"a}t (Kristallviolett) zu. Die sch{\"a}digende Wirkung von Ascorbins{\"a}ure wurde als EC50-Wert angegeben, bei dieser Ascorbins{\"a}ure-Konzentration sind 50 \% der Zellen zerst{\"o}rt. Ascorbins{\"a}ure wirkte nach 2 Stunden Inkubation kaum zelltoxisch, w{\"a}hrend nach 14 Stunden Inkubation eindeutige zelltoxische Effekte bei 6 der 12 malignen Zelllinien zu beobachten waren. So waren die drei getesteten Glioblastomzelllinien allesamt bereits bei einer Ascorbins{\"a}ure-Konzentrationen von 5 mmol/L nahezu vollkommen zerst{\"o}rt (EC50: 2,6-5,5 mmol/L). Die Mammakarzinomzelllinie BT-20 hingegen war am widerstandsf{\"a}higsten gegen{\"u}ber dem zelltoxischen Effekt der Ascorbins{\"a}ure (EC50: 95 mmol/L). Als wesentliches Effektormolek{\"u}l der zelltoxischen Wirkung der Ascorbins{\"a}ure wurde Wasserstoffperoxid identifiziert. Die Zugabe von Katalase sch{\"u}tzt Ascorbins{\"a}ure- sensitive Zellen, in dem es Wasserstoffperoxid abbaut. Ein weiteres Indiz hierf{\"u}r ist, dass Zelllinien, die gegen{\"u}ber dem Ascorbins{\"a}ure-vermittelten Effekt unempfindlich waren, dies auch gegen{\"u}ber Wasserstoffperoxid waren. Umgekehrt waren Zelllinien, die empfindlich gegen{\"u}ber dem Ascorbins{\"a}urevermittelten zelltoxischen Effekt reagierten, auch empfindlich gegen{\"u}ber Wasserstoffperoxid. 45 Eine wesentliche sich aus den Daten dieser Arbeit ergebende Frage ist die, worin sich Ascorbins{\"a}ure-resistente Tumorzellen von Ascorbins{\"a}ure-empfindlichen Tumorzellen unterscheiden. Da Ascorbins{\"a}ure-empfindliche Zellen durch Zugabe von Katalase vor der zelltoxischen Wirkung der Ascorbins{\"a}ure gesch{\"u}tzt werden, liegt die Vermutung nahe, dass eine wesentliche Ursache hierf{\"u}r in der zelleigenen Katalase begr{\"u}ndet liegt. Somit sollten Ascorbins{\"a}ureresistente Zellen mehr bzw. aktivere Katalase aufweisen, als Ascorbins{\"a}ureempfindliche Zellen. Diese Vermutung ist in weiteren Experimenten zu {\"u}berpr{\"u}fen.}, subject = {Vitamin C}, language = {de} } @phdthesis{Hess2013, author = {Heß, Michael}, title = {Vaccinia virus-encoded bacterial beta-glucuronidase as a diagnostic biomarker for oncolytic virotherapy}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-86789}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2013}, abstract = {Oncolytic virotherapy represents a promising approach to revolutionize cancer therapy. Several preclinical and clinical trials display the safety of oncolytic viruses as wells as their efficiency against solid tumors. The development of complementary diagnosis and monitoring concepts as well as the optimization of anti-tumor activity are key points of current virotherapy research. Within the framework of this thesis, the diagnostic and therapeutic prospects of beta-glucuronidase expressed by the oncolytic vaccinia virus strain GLV-1h68 were evaluated. In this regard, a beta-glucuronidase-based, therapy-accompanying biomarker test was established which is currently under clinical validation. By using fluorescent substrates, the activity of virally expressed beta-glucuronidase could be detected and quantified. Thereby conclusions about the replication kinetics of oncolytic viruses in animal models and virus-induced cancer cell lysis could be drawn. These findings finally led to the elaboration and establishment of a versatile biomarker assay which allows statements regarding the replication of oncolytic viruses in mice based on serum samples. Besides the analysis of retrospective conditions, this test is able to serve as therapy-accompanying monitoring tool for virotherapy approaches with beta-glucuronidase-expressing viruses. The newly developed assay also served as complement to routinely used plaque assays as well as reference for virally expressed anti-angiogenic antibodies in additional preclinical studies. Further validation of this biomarker test is currently taking place in the context of clinical trials with GL-ONC1 (clinical grade GLV-1h68) and has already shown promising preliminary results. It was furthermore demonstrated that fluorogenic substrates in combination with beta-glucuronidase expressed by oncolytic viruses facilitated the optical detection of solid tumors in preclinical models. In addition to diagnostic purposes, virus-encoded enzymes could also be combined with prodrugs resulting in an improved therapeutic outcome of oncolytic virotherapy. In further studies, the visualization of virus-induced immune reactions as well as the establishment of innovative concepts to improve the therapeutic outcome of oncolytic virotherapy could be accomplished. In conclusion, the results of this thesis provide crucial findings about the influence of virally expressed beta-glucuronidase on various diagnostic concepts in the context of oncolytic virotherapy. In addition, innovative monitoring and therapeutic strategies could be established. Our preclinical findings have important clinical influence, particularly by the development of a therapy-associated biomarker assay which is currently used in different clinical trials.}, subject = {Vaccinia-Virus}, language = {en} } @phdthesis{Huang2013, author = {Huang, Ting}, title = {Vaccinia Virus-mediated Therapy of Solid Tumor Xenografts: Intra-tumoral Delivery of Therapeutic Antibodies}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-91327}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2013}, abstract = {Over the past 30 years, much effort and financial support have been invested in the fight against cancer, yet cancer still represents the leading cause of death in the world. Conventional therapies for treatment of cancer are predominantly directed against tumor cells. Recently however, new treatments options have paid more attention to exploiting the advantage of targeting the tumor stroma instead. Vaccinia virus (VACV) has played an important role in human medicine since the 18th century as a vaccination against smallpox. In our laboratory, the recombinant, replication-competent vaccinia virus, GLV-1h68, was shown to enter, colonize and destroy cancer cells both in cell culture, and in vivo, in xenograft models (Zhang, Yu et al. 2007). In addition, combined therapy of GLV-1h68 and anti-VEGF immunotherapy significantly enhanced antitumor therapy in vivo (Frentzen, Yu et al. 2009). In this study, we constructed several new recombinant VACVs carrying genes encoding different antibodies against fibroblast activation protein (FAP) in stroma (GLV-1h282), nanobody against the extracellular domain of epidermal growth factor receptor (EGFR, GLV-1h442) or antibodies targeting both vascular endothelial growth factor (VEGF) and EGFR (GLV-1h444) or targeting both VEGF and FAP (GLV-1h446). The expression of the recombinant proteins was first verified using protein analytical methods, SDS-gel electrophoresis, Western blot analysis, immunoprecipitation (IP) assays and ELISA assays. The proteins were detected after infection of the cells with the different VACVs and the recombinant proteins purified by affinity adsorption. The purified antibodies were shown to specifically bind to their respective antigens. Secondly, the infection and replication capability of all the virus strains was analyzed in cell culture using several human tumor cell lines (A549, FaDu or DU145), revealing that all the new recombinant VACVs were able to infect cancer cells with comparable efficiency to the parental viruses from which they were derived. Thirdly, the antitumor efficacy of the new recombinant VACVs was evaluated in vivo using several human cancer xenograft models in mice. In A549 and DU145 xenografts, the new recombinant VACVs exhibited an enhanced therapeutic efficacy compared to GLV-1h68 with no change in toxicity in mice. In the FaDu xenograft, treatment with GLV-1h282 (anti-FAP) significantly slowed down the speed of tumor growth compared to GLV-1h68. Additionally, treatment with the recombinant VACVs expressed the various antibodies achieved comparable or superior therapeutic effects compared to treatment with a combination of GLV-1h68 and the commercial therapeutic antibodies, Avastin, Erbitux or both. Next, the virus distribution in tumors and organs of treated mice was evaluated. For most of the viruses, the virus titer in tumors was not signficantly diffferent than GLV-1h68. However, for animals treated with GLV-1h282, the virus titer in tumors was significantly higher than with GLV-1h68. This may be the reason for enhanced antitumor efficacy of GLV-1h282 in vivo. Lastly, the underlying mechanisms of therapeutic antibody-enhanced antitumor effects were investigated by immunohistochemistry. Blood vessels density and cell proliferation in tumors were suppressed after treatment with the antibody-encoded VACVs. The results indicated that the suppression of angiogenesis or cell proliferation in tumors may cause the observed therapeutic effect. In conclusion, the results of the studies presented here support the hypothesis that the treatment of solid tumors with a combination of oncolytic virotherapy and immunotherapy has an additive effect over each treatment alone. Moreover, expression of the immunotherapeutic antibody by the oncolytic VACV locally in the tumor enhances the antitumor effect over systemic treatment with the same antibody. Combined, these results indicate that therapy with oncolytic VACVs expressing-therapeutic antibodies may be a promising approach for the treatment of cancer.}, subject = {Vaccinia-Virus}, language = {en} } @article{WeibelRaabYuetal.2011, author = {Weibel, Stephanie and Raab, Viktoria and Yu, Yong A. and Worschech, Andrea and Wang, Ena and Marincola, Francesco M. and Szalay, Aladar A.}, title = {Viral-mediated oncolysis is the most critical factor in the late-phase of the tumor regression process upon vaccinia virus infection}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-68691}, year = {2011}, abstract = {Background: In principle, the elimination of malignancies by oncolytic virotherapy could proceed by different mechanisms - e.g. tumor cell specific oncolysis, destruction of the tumor vasculature or an anti-tumoral immunological response. In this study, we analyzed the contribution of these factors to elucidate the responsible mechanism for regression of human breast tumor xenografts upon colonization with an attenuated vaccinia virus (VACV). Methods: Breast tumor xenografts were analyzed 6 weeks post VACV infection (p.i.; regression phase) by immunohistochemistry and mouse-specific expression arrays. Viral-mediated oncolysis was determined by tumor growth analysis combined with microscopic studies of intratumoral virus distribution. The tumor vasculature was morphologically characterized by diameter and density measurements and vessel functionality was analyzed by lectin perfusion and extravasation studies. Immunological aspects of viral-mediated tumor regression were studied in either immune-deficient mouse strains (T-, B-, NK-cell-deficient) or upon cyclophosphamide-induced immunosuppression (MHCII+-cell depletion) in nude mice. Results: Late stage VACV-infected breast tumors showed extensive necrosis, which was highly specific to cancer cells. The tumor vasculature in infected tumor areas remained functional and the endothelial cells were not infected. However, viral colonization triggers hyperpermeability and dilatation of the tumor vessels, which resembled the activated endothelium in wounded tissue. Moreover, we demonstrated an increased expression of genes involved in leukocyte-endothelial cell interaction in VACV-infected tumors, which orchestrate perivascular inflammatory cell infiltration. The immunohistochemical analysis of infected tumors displayed intense infiltration of MHCII-positive cells and colocalization of tumor vessels with MHCII+/CD31+ vascular leukocytes. However, GI-101A tumor growth analysis upon VACV-infection in either immunosuppressed nude mice (MHCII+-cell depleted) or in immune-deficient mouse strains (T-, B-, NK-cell-deficient) revealed that neither MHCII-positive immune cells nor T-, B-, or NK cells contributed significantly to VACV-mediated tumor regression. In contrast, tumors of immunosuppressed mice showed enhanced viral spreading and tumor necrosis. Conclusions: Taken together, these results indicate that VACV-mediated oncolysis is the primary mechanism of tumor shrinkage in the late regression phase. Neither the destruction of the tumor vasculature nor the massive VACV-mediated intratumoral inflammation was a prerequisite for tumor regression. We propose that approaches to enhance viral replication and spread within the tumor microenvironment should improve therapeutical outcome.}, subject = {Virusinfektion}, language = {en} }