@phdthesis{Alb2012,
  author    = {Alb, Miriam},
  title     = {Tumorstroma-Immuntherapie und spontane Immunsuppression im Grm1-transgenen Melanom-Modell},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-78890},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2012},
  abstract  = {5.1 Immuntherapie mit vom Tumorstroma abgeleiteten Peptiden Tumore bestehen nicht nur aus Tumorzellen, sondern auch aus der sie umgebenden extrazellul{\"a}ren Matrix (EZM), und Stromazellen wie Fibroblasten (cancer-associated fibroblast; CAF) und Endothelzellen (tumor endothelial cell; TEC). Diese Stromazellen haben durch die Aussch{\"u}ttung von Zytokinen, proteolytischen Enzymen, Wachstums- und Angiogenesefaktoren einen entscheidenden Einfluss auf die Tumorprogression. Sie unterscheiden sich von den Stromazellen der normalen Gewebe durch die Expression von sogenannten Tumorstroma-assoziierten Antigenen (TSAA). Damit sollten Therapien, die auf TSAA abzielen, universell einsetzbar und weniger anf{\"a}llig gegen{\"u}ber Resistenzentwicklungen (immune escape Mechanismen) sein, da Stromazellen im Gegensatz zu neoplastischen Zellen genetisch relativ stabil sind. F{\"u}r eine Immuntherapie mit vom Tumorstroma abgeleiteten Peptiden w{\"a}hlten wir die TSAA Endoglin und Fap, welche w{\"a}hrend der Wundheilung und im Tumorstroma induziert werden. Dabei sollte {\"u}berpr{\"u}ft werden, ob prophylaktische Vakzinierungen in C57Bl/6j M{\"a}usen Peptid-reaktive T-Zellen induzieren k{\"o}nnen, und das Wachstum von transplantieren Grm1-transgenen Tumoren reduziert werden kann. In der Tat konnten wir sowohl bei Endoglin- als auch bei Fap Peptid vakzinierten Tieren in vivo Peptid-reaktive Lymphozyten im Blut und zu einem geringeren Anteil auch in der Milz nachweisen, welche Peptid-gepulste syngene Milzzellen lysieren konnten. Allerdings konnte in beiden F{\"a}llen keine Reduktion des Tumorwachstums gegen{\"u}ber der Kontrollgruppe beobachtet werden. Bei der Fap-Peptid-vakzinierten Gruppe war das Tumorwachstum gegen{\"u}ber der Kontrollgruppe sogar gesteigert. Dies k{\"o}nnte darauf hindeuten, dass die Induktion Fap-Peptid-reaktiver T-Zellen tumorpromovierend wirkt. M{\"o}glicherweise k{\"o}nnte aber durch eine Modifikation des Vakzinierungsprotokolls bzw. durch eine Kombination mit anderen Immuntherapeutika ein verbessertes Ansprechen auf eine Endoglin bzw. Fap basierte Immuntherapie erzielt werden. 5.2 Immunsuppressive Mechanismen im Grm1-transgenen Melanom-Modell Grm1-transgene M{\"a}use entwickeln spontan kutane Melanome. Dieses Modell erlaubte es uns in der vorliegenden Arbeit spontane Immunantworten im Laufe der Melanomentstehung zu untersuchen. Hierf{\"u}r analysierten wir sowohl ex vivo als auch in vitro aus Milz und Lymphknoten gewonnene Lymphozyten von M{\"a}usen, welche keine Tumorl{\"a}sionen bzw. eine niedrige oder hohe Tumorlast aufwiesen. Dabei konnten wir ex vivo einen Anstieg der Frequenz aktivierter CD4+ und CD8+ Lymphozyten mit zunehmender Tumorlast zeigen. Bei tumortragenden Tieren exprimierten jedoch haupts{\"a}chlich CD4+ T-Zellen Aktivierungsmarker nach in vitro Stimulation. Interessanterweise waren diese Zellen tumortragender Tiere auch funktionell beeintr{\"a}chtigt, was sich in einer verminderten Proliferationskapazit{\"a}t nach in vitro Stimulation zeigte. Weitere Analysen ergaben, dass die erh{\"o}hte Frequenz regulatorischer T Zellen bei tumortragenden Tieren ein fr{\"u}hes Ereignis im Laufe der Tumorentstehung ist. Gleichzeitig konnte auch ein starker Anstieg der immunsupprimierenden Zytokine Tgf-β1 und Il-10 sowohl in den Lymphknoten als auch im Tumorgewebe beobachtet werden. Dabei war die Tgf-β1-Expression sowohl im Tumor als auch im tumor-drainierenden Lymphknoten erh{\"o}ht, w{\"a}hrend Il-10 im Tumor nur moderat exprimiert wurde, was eine komplexere Regulation der Il-10-Expression nahe legt. Dies bedeutet, dass in Grm1-transgenen M{\"a}usen {\"a}hnlich wie auch bei Melanompatienten zellul{\"a}re und zytokinabh{\"a}ngige Mechanismen zur Tumorentstehung beitragen und dieses Modell daher geeignet ist, um pr{\"a}klinisch immunmodulierende Therapieans{\"a}tze zu testen.},
  subject      = {Stroma},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Hegerfeldt2012,
  author    = {Hegerfeldt, Yael},
  title     = {Kollektive Invasion in Melanomexplantaten: Bedeutung von Zell-Matrix-Interaktionen},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-73849},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2012},
  abstract  = {Zellmigration ist essentiell f{\"u}r die Invasion und Metastasierung maligner Tumore. Neben der Bewegung von Einzelzellen zeigen Tumore sowohl epithe¬lialen als auch mesenchymalen Ursprungs auch kollektive Migration und Invasion multizellul{\"a}rer Zellverb{\"a}nde, die sich unter Beibehaltung von Zell-Zell-Adh{\"a}sionen koordiniert als Gruppe bewegen. Ziel der Arbeit war, prim{\"a}re humane Melanomexplantate mittels organotypischer Kultur in 3D Kollagenmatrices einzusetzen, um mittels Zeit-raffermikroskopie und experimentellen Blockadestrategien die zellul{\"a}ren und molekularen Grundlagen kollektiver Migration darzustellen, insbesondere die Bedeutung von Zell-Matrix-Interaktionen und Integrinen. In 3D Explantatkulturen bildeten prim{\"a}re Melanomexplantate reproduzierbar Invasionszonen und sich abl{\"o}sende und kollektiv wandernde Zellcluster aus. Diese zeichneten sich durch eine ausgepr{\"a}gte Polarit{\"a}t mit motiler Vorderfront mit zugartig reorientierten Kollagenfasern und nachgezogenem hinteren Teil der Gruppen aus, vergleichbar der Asymmetrie haptokinetisch migrierender Fibroblasten. β1 Integrine zeigten ein heterogenes Verteilungsmuster mit Fokalisierung an Zell-Matrix-Interaktionen vor allem an der Vorderfront und linearer Anordnung entlang der Zell-Zell-Grenzen. Adh{\"a}sionsblockierende anti- β1 Integrin-Antik{\"o}rper bewirkten nahezu vollst{\"a}ndige Hemmung der kollektiven Migration, mit Verlust der Zellgruppenpolarit{\"a}t und Migrationspersistenz. Nach Integrinblockade zerfielen Zellverb{\"a}nde infolge Losl{\"o}sung von Einzelzellen, die sich mittels β1 Integrin-unabh{\"a}ngiger, am{\"o}boider Migration durch die Kollagenmatrix bewegten. Der {\"U}bergang von β1 Integrin-abh{\"a}ngiger, kollektiver Migration zu am{\"o}boider Einzelzellwanderung (kollektiv-am{\"o}boide Transition) ist ein Beispiel f{\"u}r die Plastizit{\"a}t von Tumorzellwanderung, die in Anpassung an das Milieu einen Wechsel der Migrationsstrategie erlaubt. Die Plastizit{\"a}t der Tumorzellmigration muss bei der Entwicklung therapeutischer Konzepte, die auf Hemmung von Tumorinvasion und -metastasierung abzielen, ber{\"u}cksichtigt werden.},
  subject      = {Melanom},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Teutschbein2008,
  author    = {Teutschbein, Janka},
  title     = {Identifizierung und Charakterisierung von Genen und Proteinen in der Xmrk-induzierten Entwicklung von Melanomen},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-27516},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2008},
  abstract  = {Melanome stellen die gef{\"a}hrlichste Form von Hautkrebs mit der h{\"o}chsten Mortalit{\"a}tsrate dar. Der Transformation normaler Melanozyten zu malignen Melanomen liegen komplexe molekulare und biochemische Ver{\"a}nderungen zu Grunde. Im Xiphophorus-Melanom-Modell ist die onkogene Rezeptortyrosinkinase "Xiphophorus melanoma receptor kinase" (Xmrk) der alleinige Ausl{\"o}ser der Melanominitiation und -progression. Die Aufkl{\"a}rung der Xmrk-vermittelten Signaltransduktion kann zum besseren Verst{\"a}ndnis von Ereignissen, die auch bei der humanen Melanomentwicklung eine Rolle spielen, beitragen. In der vorliegenden Arbeit wurde mit Hilfe der Microarray-Technologie die Regulation der Genexpression durch Xmrk analysiert. Zu den nach Rezeptoraktivierung am st{\"a}rksten herabregulierten Genen geh{\"o}rten "son of sevenless homolog 1" (Sos1) und "ubiquitin-conjugating enzyme E2I" (Ube2i); stark hochreguliert waren "early growth response 1" (Egr1), "cysteine-rich protein 61" (Cyr61), "dual-specificity phosphatase 4" (Dusp4), "fos-like antigen 1" (Fosl1), "epithelial membrane protein" (Emp1), Osteopontin (Opn), "insulin-like growth factor binding protein 3" (Igfbp3) und "tumor-associated antigen L6" (Taal6). Die f{\"u}r die Regulation dieser Gene verantwortlichen Signalwege wurden durch die Anwendung von niedermolekularen Inhibitoren und siRNA identifiziert, wobei f{\"u}r die SRC-Kinase FYN eine zentrale Bedeutung bei der Xmrk-abh{\"a}ngigen Regulation der Genexpression festgestellt wurde. Dar{\"u}ber hinaus wurde die Expression der Gene in humanen Melanomzelllinien im Vergleich zu normalen humanen Melanozyten untersucht. Als besonders vielversprechende Kandidaten stellten sich dabei DUSP4 und TAAL6 heraus, deren Rolle in der humanen Melanominduktion und -progression Gegenstand zuk{\"u}nftiger Studien sein wird. In einem anderen Ansatz zur Aufkl{\"a}rung des Signalnetzwerkes sollten Zielproteine von Xmrk durch Protein-Protein-Interaktionsstudien mit Hilfe des Split-Ubiquitin-Systems ermittelt werden. Aufgrund ung{\"u}nstiger Expressions- oder Faltungseigenschaften von Xmrk in diesem System war es aber nicht m{\"o}glich, den Rezeptor als K{\"o}derprotein einzusetzen. Das f{\"u}r die Xmrk-vermittelte Melanomentstehung zentrale Protein FYN konnte jedoch als K{\"o}der etabliert und seine Wechselwirkung mit der Tyrosinkinase FAK analysiert werden. Es wurde gezeigt, dass der phosphorylierte Tyrosinrest an Position 397 von FAK f{\"u}r die Interaktion einer N-terminal trunkierten FAK-Variante mit FYN notwendig ist und dass diese Phosphorylierung in Hefe gew{\"a}hrleistet zu sein scheint. Die Suche nach neuen Interaktionspartnern von FYN mittels der Split-Ubiquitin-Technologie k{\"o}nnte Einblicke in weitere FYN-abh{\"a}ngige Ereignisse bieten, die zur Aufkl{\"a}rung seiner zentralen Rolle bei der Tumorentstehung dienen k{\"o}nnte.},
  subject      = {Melanom},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Koestlin2006,
  author    = {K{\"o}stlin, Sebastian Michael Cosmann},
  title     = {Die Sekretion angiogenetischer Zytokine durch menschliche Melanomzellen unter Hypoxie},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-21305},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2006},
  abstract  = {Das maligne Melanom ist ein Tumor der Hautpigmentzellen mit weltweit steigender Inzidenz. Aufgrund seiner fr{\"u}hzeitigen lymphogenen und h{\"a}matogenen Metastasierung z{\"a}hlt das maligne Melanom zu den prognostisch sehr ung{\"u}nstigen Tumorerkrankungen. Nach erfolgter Metastasierung werden mit den derzeitig etablierten Therapieschemata noch keine ausreichenden Prognoseverbesserungen erzielt. Einen m{\"o}glichen neuen Therapieansatz stellt die Blockade der Tumorangiogenese dar. Besondere Bedeutung wird dabei der zyto- bzw. chemokinvermittelten Angiogenese zugemessen. In den letzten Jahren zeigten verschiedene diesbez{\"u}gliche Studien richtungsweisende und erfolgversprechende Ergebnisse. Trotzdem besteht weiterhin hoher Bedarf an Verbesserung des Verst{\"a}ndnisses der zugrundeliegenden Regulationsmechanismen. Ziel der vorliegenden Arbeit war, die Sekretion acht angiogenetisch wirksamer Zyto- und Chemokine in vitro durch hoch- und niedrigmaligne Melanomzellen unter normalen Kulturbedingungen sowie unter Hypoxie, Serum- und Glukosemangel zu erfassen. Diese Stressbedingungen dienten als vereinfachtes in vitro-Modell der Mangelbedingungen, die in schnell wachsenden bzw. Nekrosezonen angrenzenden Tumorarealen vorherrschen. Mittels ELISA wurden die abgegeben Mengen der Zytokine VEGF, b-FGF, Angiogenin, PDGF und TGF-ß sowie der Chemokine IL-8, Gro-\&\#945; und GM-CSF in den Zell{\"u}berst{\"a}nden bestimmt. Dabei zeigten die verschiedenen Melanomzelllinien f{\"u}r alle getesteten Zyto- bzw. Chemokine außer GM-CSF charakteristische Sekretionsverhalten unter bestimmten Kulturbedingungen. Insbesondere unter Hypoxie und nach Reoxigenierung ließen sich signifikante Ver{\"a}nderungen im Sekretionsverhalten der verschiedenen Melanomzelllinien feststellen. Eine signifikante Steigerung in der Freisetzung der Zyto- bzw. Chemokine durch Melanomzellen unter Hypoxie ließ sich nur f{\"u}r VEGF, b-FGF, Angiogenin und IL-8 feststellen. Zudem unterschieden sich hochmaligne Melanomzelllinien signifikant von niedrigmalignen Zelllinien in ihrer Sekretion von VEGF, Angiogenin, PDGF, IL-8 und Gro-\&\#945; unter normalen Kulturbedingungen und unter Hypoxie (Angiogenin, PDGF, IL-8 und Gro-\&\#945;). In weiterf{\"u}hrenden Experimenten wurde das Sekretionsverhalten von normalen Melanozyten, Endothelzellen und Fibroblasten untersucht. Dabei wiesen differenzierte Melanozyten im Vergleich zu den Melanomzellen signifikante Unterschiede in den abgegebenen Zyto-/ Chemokinmengen f{\"u}r VEGF, Angiogenin, PDGF, IL-8 und Gro-\&\#945; unter normalen bzw. hypoxischen Kulturbedingungen auf. Differenzierte Melanozyten unterschieden sich also von Melanomzellen in ihrer Sekretion bei den selben Zyto- bzw. Chemokinen wie niedrigmaligne von hochmalignen Melanomzelllinien (VEGF, Angiogenin, PDGF, IL-8 und Gro-\&\#945;). Im Sekretionsverhalten f{\"u}r VEGF, Angiogenin, IL-8 und Gro-\&\#945; {\"a}hnelten Fibroblasten und Endothelzellen (bzgl. VEGF nur HMEC-1) den Melanomzellen. Der Einfluss dieser vier Zyto- und Chemokine und b-FGF auf das in-vitro-Wachstumsverhalten von Endothelzellen wurde mit einem BrD-U-Proliferationsassay untersucht. Sowohl mikrovaskul{\"a}re (HMEC-1) als auch makrovaskul{\"a}re (HUVEC) Endothelzellen steigerten ihre Proliferation unter dem Einfluss von VEGF, b-FGF, Angiogenin, IL-8 und Gro-\&\#945; signifikant. HMEC-1 reagierten dabei mit einem tendenziell st{\"a}rkeren Ansprechen auf die Stimulation als HUVEC. In weiteren Versuchen zeigten HUVEC eine erh{\"o}hte Sensibilit{\"a}t f{\"u}r Zytokine (insbesondere f{\"u}r b-FGF) unter Serummangelbedingungen, nicht jedoch f{\"u}r Chemokine (IL-8 und Gro-\&\#945;). Am deutlichsten fiel die Proliferationssteigerung unter dem Einfluss der einzelnen Zyto- und Chemokine aus, wenn HUVEC in nonadh{\"a}rentem Zustand stimuliert wurden. Mit den Ergebnissen dieser Arbeit konnte erstmalig bzw. zeitgleich mit anderen Publikationen gezeigt werden, dass Melanomzellen unter Hypoxie nicht nur VEGF, sondern auch Angiogenin und IL-8 deutlich vermehrt sezernieren, dass diese Sekretionssteigerung nach Reoxigenierung weiter anh{\"a}lt und Melanomzellen signifikant von differenzierten Melanozyten unterscheidet. Jedes dieser Zyto- und Chemokine stimulierte die Endothelzellproliferation in vitro. Dabei erh{\"o}hten Serummangel und vor allem initial fehlende Zell-Zellkontakte die Zyto- bzw. Chemokinwirkung. Im Gegensatz zu dem bisher intensiver untersuchten VEGF sezernierten hochmaligne Melanomzellen unter Hypoxie signifikant mehr Angiogenin und IL-8 als niedrigmaligne Melanomzellen. Nur f{\"u}r Angiogenin zeigte sich dar{\"u}ber hinaus eine gegens{\"a}tzliche Sekretionsregulation unter Hypoxie aller Melanomzellen im Vergleich zu normalen Melanozyten. Dies k{\"o}nnte f{\"u}r IL-8 und im Besonderen f{\"u}r Angiogenin auf eine m{\"o}gliche Schl{\"u}sselfunktion in der Melanom-induzierten Angiogenese hindeuten. Inwieweit R{\"u}ckschl{\"u}sse auf die in vivo-Verh{\"a}ltnisse und eine klinische Relevanz zul{\"a}ssig sind, werden weitere Untersuchungen und ggf. Therapiestudien zeigen m{\"u}ssen.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Schrama2004,
  author    = {Schrama, David},
  title     = {T-Zell-priming außerhalb sekund{\"a}rer lymphatischer Gewebe},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-15060},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2004},
  abstract  = {T-Zellimmunantworten werden normalerweise durch folgenden Weg initiiert: unreife dendritische Zellen nehmen Antigen in der Peripherie auf, wandern in die sekund{\"a}ren lymphatischen Organe, wobei sie auf ihrem Weg sowohl reifen als auch das Antigen prozessieren. In den sekund{\"a}ren lymphatischen Organen angekommen, pr{\"a}sentieren sie als reife dendritische Zellen den T-Zellen die Antigene in Form von Peptiden zusammen mit kostimulierenden Molek{\"u}len. Dadurch rufen sie eine spezifische T-Zellantwort hervor. In der vorliegenden Arbeit wurde untersucht, ob nicht Situationen herbeigef{\"u}hrt werden k{\"o}nnen, die ein T-Zell priming außerhalb der sekund{\"a}ren lymphatischen Organe erlauben. Dazu wurden ein murines Modell, bei dem das Zytokin Lymphotoxin-alpha spezifisch am Tumor angereichert wurde, und ein humanes Modell, bei dem reife, antigenbeladene DC intradermal appliziert wurden, untersucht. Im murinen Modell zeigte sich, dass die gerichtete Anreicherung von Lymphotoxin-alpha am Tumor zu dessen Zerst{\"o}rung f{\"u}hrte, welche durch T-Zellen vermittelt wurde, und mit der Induktion eines terti{\"a}ren lymphatischen Gewebes am Tumor assoziiert war. Dieses terti{\"a}re lymphatische Gewebe war durch die Kompartimentalisierung von T- und B-Zellen und der Pr{\"a}senz von high endothelial venules charakterisiert und besaß zudem mit dendritischen Zellen und na{\"i}ven T-Zellen alle Voraussetzungen f{\"u}r ein in loco priming. Dementsprechend konnte in der Folge der gerichteten Lymphotoxin-alpa Therapie im Tumor ein Anstieg am T-Zellinfiltrat, welches sich oligoklonal zusammensetzte, beobachtet werden. In vitro Experimente verdeutlichte die Tumorspezifit{\"a}t der Therapie-induzierten T-Zellantwort, da die T-Zellen auf ein Tumorantigen mit der Aussch{\"u}ttung von Interferon gamma reagierten und die Tumorzellen lysierten. Im humanen Modell wurden Hautbiopsien von Melanompatienten untersucht, denen im Rahmen einer klinischen Studie autologe, in vitro generierte und antigenbeladene DC intradermal appliziert wurden. Die Patienten erlaubten die Entnahme von Hautbiopsien aus den Injektionsstellen f{\"u}r wissenschaftliche Untersuchungen. Eine Induktion bzw. Verst{\"a}rkung einer spezifischen T-Zellantwort durch die Vakzinierung mit antigenbeladenen dendritischen Zellen konnte bereits in zahlreichen Arbeiten und auch in dem in dieser Arbeit untersuchten Patientenkollektiv gezeigt werden. Bei der Analyse der Injektionsstellen zeigt sich, dass ein großer Teil der injizierten dendritischen Zellen in der Vakzinierungsstelle verharren und dass diese unabh{\"a}ngig von einer Beladung mit Antigen zu einer Induktion von high endothelial venules Charakteristika f{\"u}hrte. Waren die dendritischen Zellen mit Antigen beladen, so f{\"u}hrte dies zu einem st{\"a}rkeren T-Zellinfiltrat in den Injektionsstellen, wobei sowohl na{\"i}ve als auch central memory T-Zellen nachgewiesen wurde. Diese Zellen wurden vermutlich durch die {\"U}berexpression der DC CK1 und SDF1 Chemokinen in den Injektionsstellen, die chemotaktisch auf T-Zellen wirken, angezogen. Das Infiltrat in den Injektionsstellen war oligoklonal und wies tumorspezifische T-Zellen auf. Nachdem diese T-Zellklone im Blut der Patienten vor der Vakzinierung nicht nachweisbar waren, m{\"u}ssen sie zumindest in den Injektionsstellen expandiert sein. Interessanterweise konnte einer dieser Klone in Metastasen nachgewiesen werden, die nach der Vakzinierung dem Patienten entfernt wurden. In beiden Modellen wurde also durch die Manipulation des Mikromilieus, d.h. Lymphotoxin-alpa Anreicherung am Tumor bzw. Injektion von reifen dendritischen Zellen in die Haut, Strukturen wie z.B. high endothelial venules induziert, die ein in loco priming erm{\"o}glichen sollten. Dementsprechend riefen diese Ver{\"a}nderungen ein Tumorantigen-spezifisches Infiltrat hervor. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass T-Zell priming auch außerhalb sekund{\"a}rer lymphatischer Organe erfolgen kann. Prinzipiell scheint also nur der Kontakt von reifen, antigenbeladenen dendritischen Zellen mit den entsprechenden antigenspezifischen, na{\"i}ven T-Zellen entscheiden zu sein. Die M{\"o}glichkeit des in vitro primings bekr{\"a}ftigt diese These. In vivo erfolgt dieses Aufeinandertreffen normalerweise in den sekund{\"a}ren lymphatischen Organen, doch konnte in der vorliegenden Arbeit gezeigt werden, dass Ver{\"a}nderungen des Mikromilieus diesen Kontakt auch in anderen Geweben erm{\"o}glicht.},
  subject      = {T-Lymphozyt},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Hassel2003,
  author    = {Hassel, Jessica C.},
  title     = {Untersuchungen zur Apoptoseregulation durch die Melanom induzierende Rezeptortyrosinkinase Xmrk},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-11319},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2003},
  abstract  = {{\"U}berexpression der konstitutiv aktiven Rezeptortyrosinkinase Xmrk im Zahnkarpfen Xiphophorus f{\"u}hrt zur Ausbildung maligner Melanome. Expressionsstudien in transgenen Medaka-Fischen haben gezeigt, daß Xmrk allerdings nur in bestimmten Geweben wie Hirn, Epithelien, Auge und Pigmentzellen zur Tumorbildung f{\"u}hrt. Zellen, die durch Xmrk transformiert werden k{\"o}nnen, scheinen somit {\"u}ber entsprechende Komponenten der durch Xmrk induzierten intrazellul{\"a}ren Signaltransduktion verf{\"u}gen zu m{\"u}ssen. Bisher wurde eine Reihe von Signalproteinen identifiziert, die von Xmrk rekrutiert und aktiviert werden. Dazu geh{\"o}ren die PLC-g, die Adapterproteine Shc und Grb2, die PI3K, die Fyn-Kinase aus der Familie der Src-Kinasen und der Transkriptionsfaktor STAT5. Um die Signaltransduktion von Xmrk in induzierbarer Form untersuchen zu k{\"o}nnen, wurde eine mit EGF stimulierbare Rezeptorchim{\"a}re HER-mrk, deren extrazellul{\"a}rer Anteil vom humanen EGF-R und deren intrazellul{\"a}rer Anteil von Xmrk stammt, in der IL-3 abh{\"a}ngigen murinen pro-B-Zellinie Ba/F3 exprimiert. EGF-Stimulation dieser als BaF Hm bezeichneten Zellen f{\"u}hrt zu IL-3 unabh{\"a}ngigem Wachstum und zu Langzeit{\"u}berleben. Stimulation des aus der gleichen Genfamilie stammenden EGF-Rezeptors hingegen, wird er in Ba/F3 Zellen exprimiert, kann kein Langzeit{\"u}berleben vermitteln. Erste Untersuchungen zeigten, daß das durch HER-mrk vermittelte Langzeit{\"u}berleben in Ba/F3 Zellen nicht auf einer h{\"o}heren Rezeptorexpression verglichen mit den EGF-R exprimierenden Zellen beruht. Allerdings korreliert die Rezeptordichte mit der DNA-Syntheseleistung der Ba/F3 Zellen. Durch verschiedene carboxyterminal verk{\"u}rzte HER-mrk Rezeptormutanten wurde eine unterschiedliche Anzahl von Substratbindungsstellen von Xmrk deletiert. Expression dieser HER-mrk Rezeptormutanten in Ba/F3 Zellen zeigte, daß f{\"u}r die Ausl{\"o}sung der Replikation der DNA keine C-terminale Substratbindungsstelle notwendig ist, w{\"a}hrend f{\"u}r eine Vollendung der Zellteilung mit Zellvermehrung und f{\"u}r Langzeit{\"u}berleben zwei membrannahe Substratbindungsstellen ausreichend sind. Der Vergleich der durch die verschiedenen Rezeptoren induzierten Signalwege bzw. der Substratinteraktionen von HER-mrk, seinen Mutanten und dem EGF-R gab Hinweise auf f{\"u}r die Antiapoptose entscheidende Signalwege. Untersuchungen zur Aktivierung von STAT1, 3 und 5 zeigten, daß HER-mrk zu einer Aktivierung aller drei STAT-Proteine f{\"u}hrt, w{\"a}hrend der EGF-R in Ba/F3 Zellen nur STAT1 und 3, nicht aber STAT5 aktivieren kann. Die HER-mrk Rezeptormutanten zeigten, daß f{\"u}r die Aktivierung von STAT5 durch HER-mrk keine carboxyterminale Substratbindungsstelle notwendig ist, diese aber m{\"o}glicherweise durch Stabilisierung der Rezeptorbindung seine Aktivierung verst{\"a}rken. F{\"u}r die Aktivierung von STAT1 und 3 hingegen sind carboxyterminale Substratbindungsstellen entscheidend. Das f{\"u}r ein antiapoptotisches Protein kodierende STAT5-Zielgen bcl-X wurde als HER-mrk Zielgen identifiziert. Auch die schw{\"a}chere STAT5 Aktivierung durch die trunkierte HER-mrk Rezeptormutante Hm delta1006 hatte eine bcl-X Transkription zur Folge, w{\"a}hrend der EGF-R bcl-X nicht induzierte. Untersuchungen weiterer antiapoptotischer Signalwege zeigten, daß die mrk-Kinase sowie ihre Rezeptormutante Hm delta1006 im Gegensatz zum EGF-R auch zu einer Induktion von bcl-2 f{\"u}hren. Da diese Mutante kein Langzeit{\"u}berleben vermittelt, ist somit die Induktion der Genexpression antiapoptotischer Proteine wie Bcl-XL und Bcl-2 nicht ausreichend f{\"u}r Antiapoptose. Es bedarf somit der Kombination mehrerer antiapoptotischer Signalwege, um Langzeit{\"u}berleben zu sichern. Expression der Rezeptorchim{\"a}re HER-mrk in murinen Melanozyten f{\"u}hrt bei Stimulation der mrk-Kinase zur Transformation der Zellen. Im Rahmen dieser Arbeit konnte eine starke Induktion von bcl-X nach HER-mrk Stimulation in den Melanozyten nachgewiesen werden. Bei der Untersuchung humaner Melanomzellinien, die in der Expression verschiedener Rezeptortyrosinkinasen oft ein sehr unterschiedliches Muster zeigen, konnte eine konstitutive Aktivit{\"a}t von STAT5 in allen untersuchten Zellinien nachgewiesen werden, w{\"a}hrend STAT1 und 3 nur eine schwache und inhomogene Basalaktivit{\"a}t aufwiesen. Es zeigt sich folglich ein {\"a}hnliches Bild wie im Xiphophorus-Melanom, in dem ausschließlich STAT5 konstitutiv aktiv ist. Die untersuchten humanen Melanomzellinien zeigten durchweg eine Expression von Bcl-XL. Andere Signalwege wie z.B. die Aktivierung der MAPK hingegen zeigten ein heterogenes Muster bei den verschiedenen Zellinien. Erste Experimente in A375 Zellen deuten darauf hin, daß die Expression von dominant negativem STAT5 zur Reduktion der bcl-X Transkription und zur Apoptose der Zellen f{\"u}hrt (Wellbrock, unver{\"o}ffentlicht). Der STAT5/Bcl-XL Signalweg scheint folglich ganz entscheidend f{\"u}r die Antiapoptose von Melanomen zu sein.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Delfgaauw2003,
  author    = {Delfgaauw, Jacqueline},
  title     = {Melanomspezifische Genexpression und Signaltransduktion bei Xiphophorus: Die Rolle des Transkriptionsfaktors Mitf},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-5217},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2003},
  abstract  = {Die Kenntnis der Transkriptionsregulationsmechanismen stellt eine wichtige biochemische Grundlage f{\"u}r das Verst{\"a}ndnis der molekularen Ereignisse, die der Krebsentstehung zugrunde liegen, dar. Eine Schl{\"u}sselrolle in der transkriptionellen Kontrolle der Genexpression spielen hierbei die Transkriptionsfaktoren. Diese sind nukle{\"a}re Proteine, die mit spezifischen DNA-Elementen interagieren und so die Transkription eines in cis-Position lokalisierten Zielgens regulieren. Da der "microphthalmia associated" Transkriptionsfaktor Mitf-M spezifisch in Melanozyten und Melanomzellen exprimiert wird, scheint er eine wichtige Rolle in der melanomspezifischen transkriptionellen Aktivierung zu spielen und war deshalb im Rahmen dieser Arbeit n{\"a}her untersucht worden. Das Xiphophorus Melanomsystem, ein genetisch gut charakterisiertes Modell, wurde herangezogen, um unter zu Hilfenahme des Tyrosinasegens des mit Xiphophorus nahe verwandten Medaka (Oryzias latipes) die Transkriptionsregulation im Melanom n{\"a}her zu untersuchen. Zuerst wurde gezeigt, dass der Medaka Tyrosinasepromotor spezifisch in einer Melanomzellinie von Xiphophorus (PSM Zellen) aktiviert wird. Eine 3,2 kb lange Sequenz, die 5´ zum Transkriptionsstart liegt, reicht dabei aus, eine extrem hohe, melanomspezifische Promotoraktivit{\"a}t zu erreichen. Dabei sind die Regionen, die sogenannte E-Boxen (CANNTG) enthalten, von besonderer Wichtigkeit f{\"u}r die Promotoraktivit{\"a}t in der Melanomzellinie, w{\"a}hrend sie in embryonalen Xiphophoruszellen (A2, als Kontrollzellen eingesetzt) keinen Einfluß auf die Expression haben. An diese E-Box-Sequenzen binden sogenannte b-HLH-Leuzinzipper Transkriptionsfaktoren. Es konnte auf indirektem Wege bewiesen werden, dass es das Protein Mitf sein muß, das an die E-Boxen im Tyrosinasegenpromotor bindet und somit die transkriptionelle Aktivierung aus{\"u}bt. In EMSA Studien wurde gezeigt, dass die E-Boxen ein Kernprotein aus PSM-Zellen binden, und das dieses spezifisch an diese 6 bp lange Sequenz bindet, da Mutationen der zentralen Oligonukleotid-Sequenz die Bindung zerst{\"o}rten. Ein weiterer indirekter Beweis f{\"u}r die Bindung von Mitf an diese E-Boxen konnte durch Co-Transfektionsexperimente erbracht werden. Auch in S{\"a}ugerfibroblastenzellen konnte ektopisch eingebrachtes Mitf-M die Medaka Tyrosinasegenpromotorkonstrukte durch Bindung an E-Boxen aktivieren und das Luciferasegen zur Expression bringen. Das heißt also, dass Mitf-M ausreicht um sogar in nicht-Melanomzellen den Tyrosinasegenpromotor zu transaktivieren. Aufgrund dieser verschiedenen Experimente konnte gefolgert werden, dass diese Mitf-Bindungsstellen essentiell f{\"u}r eine hohe melanom- oder pigmentzellspezifische Promotoraktivit{\"a}t sind. Die Bindungsstelle A, die nahe der Basalpromotorregion im Medaka Tyrosinasegen liegt (-126/-131), scheint hierbei besonders wichtig f{\"u}r die Promotoraktivit{\"a}t und vor allem auch f{\"u}r die Vermittlung der Zelltypspezifit{\"a}t zu sein. Promotorkonstrukte mit den drei E-Boxen A (-126/-131), B (-2651/-2656) und C (-2866/-2871) zeigten eine gegen{\"u}ber dem Konstrukt nur mit der A-Bindungsstelle h{\"o}here Aktivit{\"a}t. Es scheint sich ein additiver Effekt der Mitf-Bindungsstellen auszuwirken. Es konnte allerdings auch gezeigt werden, dass die E-Boxen nicht alleine verantwortlich f{\"u}r die Melanom- bzw. Pigmentzellspezifit{\"a}t sind. Neben den Mitf-Bindungsstellen gibt es noch weitere Elemente im Tyrosinasegenpromotor, die an der Bestimmmung der Spezifit{\"a}t beteiligt sind, und die zwar durch Deletionsreihen im Promotor eingegrenzt, dennoch noch nicht eindeutig bestimmt werden konnten. Die Wichtigkeit des Transkriptionsfaktors Mitf bzw. seiner Funktionen spiegelt sich auch in seiner starken Konservierung im Laufe der Evolution wider. Vergleichende Studien zeigten dass der Transkriptionsfaktor mit seinen verschiedenen Isoformen in S{\"a}ugern wie in Vertebraten gut konserviert wurde. N{\"a}here Analysen konnten das Vorhandensein zweier separater Gene f{\"u}r Mitf-M und Mitf-B bei Teleostiern nachweisen, w{\"a}hrend bei S{\"a}ugetieren und V{\"o}geln nur ein einziges Gen f{\"u}r die unterschiedlichen Mitf Proteine kodiert. F{\"u}r das Verst{\"a}ndnis der molekularen Prozesse bei der Melanombildung von Xiphophorus war es wichtig die Rolle von Mitf in der Signaltransduktion zu analysieren. Es war m{\"o}glich einen direkten Zusammenhang zwischen der in PSM Zellen exprimierten Rezeptortyrosinkinase Xmrk, dem Genprodukt des Tumor-induzierenden Onkogens von Xiphophorus, und dem Transkriptionsfaktor Mitf nachzuweisen und seine Regulation {\"u}ber Signaltransduktionswege n{\"a}her zu kl{\"a}ren. Die Regulation von Mitf {\"u}ber den MAPkinase-Weg, konnte durch Inhibitorexperimente nachgewiesen werden. Aufgrund der zahlreichen Aktivit{\"a}ten von Mitf innerhalb der Melanozyten, und seiner Aktivierungsfunktion f{\"u}r verschiedene Zielgene, ist dieser Transkriptionsfaktor von großer Bedeutung f{\"u}r sowohl Differentierung/Pigmentierung wie auch Proliferation/{\"U}berleben der Tumorzellen.},
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