@phdthesis{Schaefer2012,
  author    = {Sch{\"a}fer, Simon},
  title     = {Wirkung der Vaccinia-viral kodierten Proteine Relaxin 1 und Matrixmetalloproteinase 9 auf die extrazellul{\"a}re Matrix und die virale Ausbreitung im Tumorgewebe},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-69592},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2012},
  abstract  = {Die heute in der Krebstherapie vorherrschenden konventionellen Therapiemethoden weisen Defizite bez{\"u}glich ihrer Wirksamkeit auf und rufen oftmals gravierende Nebenwirkungen hervor. Eine Alternative f{\"u}r die Behandlung von Tumoren ist der Einsatz onkolytischer Viren. Um einen erfolgreichen klinischen Einsatz onkolytischer Viren zu erm{\"o}glichen, ist eine Verst{\"a}rkung von deren Wirksamkeit durch die Insertion therapeutischer Gene w{\"u}nschenswert. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit sollte der Abbau von Proteinen der extrazellul{\"a}ren Matrix durch die Insertion des Relaxin- oder Matrixmetalloproteinase 9-Gens (MMP-9) in das Vaccinia-Virus Genom erreicht und dadurch die Virusausbreitung im Tumorgewebe erleichtert werden. Hierf{\"u}r wurden die rekombinanten Vaccinia-Viren GLV-1h169, codierend f{\"u}r das Hormon Relaxin und GLV-1h255, codierend f{\"u}r das Enzym MMP-9, eingesetzt. Es wurde analysiert, ob die Expression dieser Proteine zu einem Abbau von Matrixproteinen f{\"u}hrt, dies die Virusausbreitung erleichtert und die Lyse infizierter Tumorzellen gegen{\"u}ber dem parentalen Virus GLV-1h68 verst{\"a}rkt. GLV-1h169 wurde in DU145-, PC3- und C33A-Tumor-tragende M{\"a}use injiziert und die Wirkung des viral-codierten Relaxins auf die extrazellul{\"a}re Matrix und die virale Ausbreitung im Tumorgewebe analysiert. In Zellkultur-Experimenten wurde ermittelt, dass die Insertion des Relaxin-Gens in das GLV-1h169-Genom das Replikationsverhalten in DU145-Zellen gegen{\"u}ber dem des parentalen Virus GLV-1h68 nicht negativ beeinflusst. In DU145-, PC3- und C33A-Tumorschnitten konnte eine Expression von Relaxin in GLV-1h169-infizierten Bereichen nachgewiesen werden. Die Expression von Relaxin soll durch die Aktivierung des Relaxin-Signalweges zur Translation von MMP-9 f{\"u}hren. Das Enzym wird von infizierten Zellen sezerniert und spaltet Proteine der extrazellul{\"a}ren Matrix. Der Gehalt der MMP-9 Substrate Collagen IV und Laminin in GLV-1h169 behandelten DU145- und C33A-Tumoren wurde analysiert und mit jenem in GLV-1h68- und PBS- behandelten Tumoren verglichen. In Virus-behandelten DU145-Tumoren zeigte sich im Vergleich mit PBS-behandelten Tumoren ein signifikant verringerter Collagen IV- und Laminingehalt. Weiterhin war der Collagen IV-Gehalt in GLV-1h169 infizierten Tumoren signifikant niedriger als in GLV-1h68 infizierten. Dies f{\"u}hrte jedoch nicht zu einer Erh{\"o}hung des Virustiters und nicht zu einer verbesserten Virusausbreitung. GLV-1h68- und GLV-1h169-infizierte Tumore zeigten gegen{\"u}ber PBS-behandelten Tumoren eine starke Regression. Die GLV-1h169-vermittelte Relaxin-Expression f{\"u}hrte jedoch nicht zu einer weiteren Verst{\"a}rkung der Tumorregression. In Virus-behandelten C33A-Tumoren wurde eine signifikante Erh{\"o}hung des Collagen IV- und Laminingehalts gegen{\"u}ber PBS-behandelten Tumoren nachgewiesen. Dies k{\"o}nnte durch eine Virus-induzierte Inflammationsreaktion hervorgerufen werden, die eine Fibroblasten-vermittelte Collagenablagerung nach sich zieht. Das MMP-9 Expressionsle-vel war in Virus-behandelten Tumoren gegen{\"u}ber PBS-behandelten signifikant erh{\"o}ht, jedoch bewirkte die GLV-1h169-vermittelte Expression von Relaxin keine zus{\"a}tzliche MMP-9 Expression. In Tumorrandbereichen erfolgte eine Expression von Relaxin und MMP-9, im Tumorinneren jedoch nur eine Expression von Relaxin. Hingegen wurde eine Korrelation zwischen der MMP-9-Expression und der Pr{\"a}senz MHC II-positiver Zellen beobachtet. Diese Zellen migrieren von außen in das Tumorgewebe und exprimieren dort MMP-9. Bei der Analyse der Virustiter und -ausbreitung im Tumorgewebe zeigten sich keine signifikanten Unterschiede zwischen GLV-1h68- und GLV-1h169-injizierten Tieren. Die Injektion von beiden onkolytischen Viren in C33A-Tumor-tragende M{\"a}use f{\"u}hrte zu einer starken Tumorregression. Diese wurde jedoch nicht durch die GLV-1h169-vermittelte Relaxin-Expression beeinflusst. Da die Aktivierung des Relaxin-Signalweges zu einer Expression des vascular endothelial growth factors (VEGF) f{\"u}hren kann, welcher die Angiogenese stimuliert, wurde die Blutgef{\"a}ßdichte in C33A-Tumoren ermittelt. Die Expression von Relaxin f{\"u}hrte nicht zu einer erh{\"o}hten Blutgef{\"a}ßdichte. Die Basalmembran von Blutgef{\"a}ßen enth{\"a}lt Collagen IV, deshalb wurde untersucht, ob die Relaxin-Expression eine erh{\"o}hte Permeabilit{\"a}t der Gef{\"a}ße bewirkt. In den Virus-behandelten Tumoren zeigte sich eine gegen{\"u}ber PBS-behandelten Tumoren signifikant erh{\"o}hte Gef{\"a}ß-Permeabilit{\"a}t, jedoch bewirkte die Expression von Relaxin keine weitere Erh{\"o}hung der Gef{\"a}ß-Permeabilit{\"a}t...},
  subject      = {Relaxin},
  language  = {de}
}
@phdthesis{MeirgebRother2015,
  author    = {Meir [geb. Rother], Juliane},
  title     = {Influence of oncolytic vaccinia viruses on metastases of human and murine tumors},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-118530},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2015},
  abstract  = {Cancer is one of the leading causes of death. 90\% of all deaths are caused by the effects of metastases. It is of major importance to successfully treat the primary tumor and metastases. Tumors and metastases often differ in their properties and therefore, treatment is not always successful. In contrast, those therapeutic agents can even promote formation and growth of metastases. Hence, it is indispensable to find treatment options for metastatic disease. One promising candidate represents the oncolytic virus therapy with vaccinia viruses. The aim of this work was to analyze two cell lines regarding their metastatic abilities and to investigate whether oncolytic vaccinia viruses are useful therapy options. The cell lines used were the human cervical cancer cell line C33A implanted into immune-compromised mice and the murine melanoma cell line B16F10, implanted into immune-competent mice. The initial point of the investigations was the observation of enlarged lumbar und renal lymph nodes in C33A tumor-bearing mice 35 days post implantation of C33A cells subcutaneously into immune-compromised nude mice. Subsequently, the presence of human cells in enlarged lymph nodes was demonstrated by RT-PCR. To facilitate the monitoring of cancer cell spreading, the gene encoding for RFP was inserted into the genome of C33A cells. In cell culture experiments, it was possible to demonstrate that this insertion did not negatively affect the susceptibility of the cells to virus infection, replication and virus-mediated cell lysis. The analysis of the metastatic process in a xenografted mouse model revealed the continuous progression of lumbar (LN) and renal (RN) lymph node metastasis after C33A-RFP tumor cell implantation. The lymph node volume and the amount of RFP-positive LNs and RNs was increasing from week to week in accordance with the gain of the primary tumor volume. Moreover, the metastatic spread of cancer cells in lymph vessels between lumbar and renal lymph nodes was visualized. Additionally, the haematogenous way of cancer cell migration was demonstrated by RFP positive cancer cells in blood vessels. The haematogenous route of spreading was confirmed by detecting micrometastases in lungs of tumor bearing mice. The next step was to investigate whether the recombinant oncolytic vaccinia virus GLV-1h68 is a suitable candidate to cure the primary tumor and metastases. Therefore, GLV-1h68 was systemically injected into C33A-RFP tumor bearing mice 21 days after tumor cell implantation. It was demonstrated that the volume of the primary tumor was drastically reduced, and the volume and the amount of RFP positive lumbar and renal lymph nodes were significantly decreasing compared to the untreated control group. Subsequently, this process was analyzed further by investigating the colonization pattern in the C33A-RFP model. It was shown that first the primary tumor was colonized with highest detectable virus levels, followed by LN and RN lymph nodes. Histological analyses revealed the proliferative status of tumor cells in the tumor and lymph nodes, the amount of different immune cell populations and the vascular permeability in primary tumors and lymph nodes having an influence on the colonization pattern of the virus. Whereby, the vascular permeability seems to have a crucial impact on the preferential colonization of tumors compared to lymph node metastases in this tumor model. C33A turned out to be a useful model to study the formation and therapy of metastases. However, a metastatic model in which the influence of the immune system on tumors and especially on tumor therapy can be analyzed would be preferable. Therefore, the aim of the second part was to establish a syngeneic metastatic mouse model. Accordingly, the murine melanoma cell line B16F10 was analyzed in immunocompetent mice. First, the highly attenuated GLV 1h68 virus was compared to its parental strain LIVP 1.1.1 concerning infection, replication and cell lysis efficacy in cell culture. LIVP 1.1.1 was more efficient than GLV-1h68 and was subsequently used for following mouse studies. Comparative studies were performed, comparing two different implantation sites of the tumor cells, subcutaneously and footpad, and two different mouse strains, FoxN1 nude and C57BL/6 mice. Implantation into the footpad led to a higher metastatic burden in lymph nodes compared to the subcutaneous implantation site. Finally, the model of choice was the implantation of B16F10 into the footpad of immune-competent C57BL/6 mice. Furthermore, it was inevitable to deliver the virus as efficient as possible to the tumor and metastases. Comparison of two different injection routes, intravenously and intratumorally, revealed, that the optimal injection route was intratumorally. In summary, the murine B16F10 model is a promising model to study the effects of the immune system on vaccinia virus mediated therapy of primary tumors and metastases.},
  subject      = {Krebs <Medizin>},
  language  = {en}
}