@article{KlingseisenEhrenschwenderHeigletal.2012, author = {Klingseisen, Laura and Ehrenschwender, Martin and Heigl, Ulrike and Wajant, Harald and Hehlgans, Thomas and Sch{\"u}tze, Stefan and Schneider-Brachert, Wulf}, title = {E3-14.7K Is Recruited to TNF-Receptor 1 and Blocks TNF Cytolysis Independent from Interaction with Optineurin}, series = {PLoS One}, volume = {7}, journal = {PLoS One}, number = {6}, doi = {10.1371/journal.pone.0038348}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-135687}, pages = {e38348}, year = {2012}, abstract = {Escape from the host immune system is essential for intracellular pathogens. The adenoviral protein E3-14.7K (14.7K) is known as a general inhibitor of tumor necrosis factor (TNF)-induced apoptosis. It efficiently blocks TNF-receptor 1 (TNFR1) internalization but the underlying molecular mechanism still remains elusive. Direct interaction of 14.7K and/or associated proteins with the TNFR1 complex has been discussed although to date not proven. In our study, we provide for the first time evidence for recruitment of 14.7K and the 14.7K interacting protein optineurin to TNFR1. Various functions have been implicated for optineurin such as regulation of receptor endocytosis, vesicle trafficking, regulation of the nuclear factor kappa B (NF-kappa B) pathway and antiviral signaling. We therefore hypothesized that binding of optineurin to 14.7K and recruitment of both proteins to the TNFR1 complex is essential for protection against TNF-induced cytotoxic effects. To precisely dissect the individual role of 14.7K and optineurin, we generated and characterized a 14.7K mutant that does not confer TNF-resistance but is still able to interact with optineurin. In H1299 and KB cells expressing 14.7K wild-type protein, neither decrease in cell viability nor cleavage of caspases was observed upon stimulation with TNF. In sharp contrast, cells expressing the non-protective mutant of 14.7K displayed reduced viability and cleavage of initiator and effector caspases upon TNF treatment, indicating ongoing apoptotic cell death. Knockdown of optineurin in 14.7K expressing cells did not alter the protective effect as measured by cell viability and caspase activation. Taken together, we conclude that optineurin despite its substantial role in vesicular trafficking, endocytosis of cell surface receptors and recruitment to the TNFR1 complex is dispensable for the 14.7K-mediated protection against TNF-induced apoptosis.}, language = {en} } @article{RauertStuehmerBargouetal.2011, author = {Rauert, H. and St{\"u}hmer, T. and Bargou, R. and Wajant, H. and Siegmund, D.}, title = {TNFR1 and TNFR2 regulate the extrinsic apoptotic pathway in myeloma cells by multiple mechanisms}, series = {Cell Death and Disease}, volume = {2}, journal = {Cell Death and Disease}, doi = {10.1038/cddis.2011.78}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-133486}, pages = {e194}, year = {2011}, abstract = {The huge majority of myeloma cell lines express TNFR2 while a substantial subset of them failed to show TNFR1 expression. Stimulation of TNFR1 in the TNFR1-expressing subset of MM cell lines had no or only a very mild effect on cellular viability. Surprisingly, however, TNF stimulation enhanced cell death induction by CD95L and attenuated the apoptotic effect of TRAIL. The contrasting regulation of TRAIL- and CD95L-induced cell death by TNF could be traced back to the concomitant NFjBmediated upregulation of CD95 and the antiapoptotic FLIP protein. It appeared that CD95 induction, due to its strength, overcompensated a rather moderate upregulation of FLIP so that the net effect of TNF-induced NFjB activation in the context of CD95 signaling is pro-apoptotic. TRAIL-induced cell death, however, was antagonized in response to TNF because in this context only the induction of FLIP is relevant. Stimulation of TNFR2 in myeloma cells leads to TRAF2 depletion. In line with this, we observed cell death induction in TNFR1-TNFR2-costimulated JJN3 cells. Our studies revealed that the TNF-TNF receptor system adjusts the responsiveness of the extrinsic apoptotic pathway in myeloma cells by multiple mechanisms that generate a highly context-dependent net effect on myeloma cell survival}, language = {en} } @article{StolpmannBrinkmannSalzmannetal.2012, author = {Stolpmann, K. and Brinkmann, J. and Salzmann, S. and Genkinger, D. and Fritsche, E. and Hutzler, C. and Wajant, H. and Luch, A. and Henkler, F.}, title = {Activation of the aryl hydrocarbon receptor sensitises human keratinocytes for CD95L-and TRAIL-induced apoptosis}, series = {Cell Death \& Disease}, volume = {3}, journal = {Cell Death \& Disease}, number = {e388}, doi = {10.1038/cddis.2012.127}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-133501}, year = {2012}, abstract = {In this study, we have analysed the apoptotic effects of the ubiquitous environmental toxin benzo[ a] pyrene (BP) in HaCaT cells and human keratinocytes. Although prolonged exposure to BP was not cytotoxic on its own, a strong enhancement of CD95 (Fas)-mediated apoptosis was observed with BP at concentrations activating the aryl hydrocarbon receptor (AhR). Importantly, the ultimately mutagenic BP-metabolite, that is, (+)-anti-BP-7,8-diol-9,10-epoxide (BPDE), failed to enhance CD95-mediated cell death, suggesting that the observed pro-apoptotic effect of BP is neither associated with DNA adducts nor DNA-damage related signalling. CD95-induced apoptosis was also enhanced by beta-naphtoflavone, a well-known agonist of the AhR that does not induce DNA damage, thus suggesting a crucial role for AhR activation. Consistently, BP failed to sensitise for CD95L-induced apoptosis in AhR knockdown HaCaT cells. Furthermore, inhibition of CYP1A1 and/or 1B1 expression did not affect the pro-apoptotic crosstalk. Exposure to BP did not increase expression of CD95, but led to augmented activation of caspase-8. Enhancement of apoptosis was also observed with the TRAIL death receptors that activate caspase-8 and apoptosis by similar mechanisms as CD95. Together, these observations indicate an interference of AhR signalling with the activity of receptor-associated signalling intermediates that are shared by CD95 and TRAIL receptors. Our data thus suggest that AhR agonists can enhance cytokine-mediated adversity upon dermal exposure.}, language = {en} } @article{RauertWunderlichSiegmundMaieretal.2013, author = {Rauert-Wunderlich, Hilka and Siegmund, Daniela and Maier, Eduard and Giner, Tina and Bargou, Ralf C. and Wajant, Harald and St{\"u}hmer, Thorsten}, title = {The IKK Inhibitor Bay 11-7082 Induces Cell Death Independent from Inhibition of Activation of NF kappa B Transcription Factors}, series = {PLoS ONE}, volume = {8}, journal = {PLoS ONE}, number = {3}, doi = {10.1371/journal.pone.0059292}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-130140}, pages = {e59292}, year = {2013}, abstract = {Multiple myeloma (MM) displays an NFκB activity-related gene expression signature and about 20\% of primary MM samples harbor genetic alterations conducive to intrinsic NFκB signaling activation. The relevance of blocking the classical versus the alternative NFκB signaling pathway and the molecular execution mechanisms involved, however, are still poorly understood. Here, we comparatively tested NFκB activity abrogation through TPCA-1 (an IKK2 inhibitor), BAY 11-7082 (an IKK inhibitor poorly selective for IKK1 and IKK2), and MLN4924 (an NEDD8 activating enzyme (NAE)-inhibitor), and analyzed their anti-MM activity. Whereas TPCA-1 interfered selectively with activation of the classical NFκB pathway, the other two compounds inhibited classical and alternative NFκB signaling without significant discrimination. Noteworthy, whereas TPCA-1 and MLN4924 elicited rather mild anti-MM effects with slight to moderate cell death induction after 1 day BAY 11-7082 was uniformly highly toxic to MM cell lines and primary MM cells. Treatment with BAY 11-7082 induced rapid cell swelling and its initial effects were blocked by necrostatin-1 or the ROS scavenger BHA, but a lasting protective effect was not achieved even with additional blockade of caspases. Because MLN4924 inhibits the alternative NFκB pathway downstream of IKK1 at the level of p100 processing, the quite discordant effects between MLN4924 and BAY 11-7082 must thus be due to blockade of IKK1-mediated NFκB-independent necrosis-inhibitory functions or represent an off-target effect of BAY 11-7082. In accordance with the latter, we further observed that concomitant knockdown of IKK1 and IKK2 did not have any major short-term adverse effect on the viability of MM cells.}, language = {en} } @article{ElMeseryTrebingSchaferetal.2013, author = {El-Mesery, M. and Trebing, J. and Schafer, V. and Weisenberger, D. and Siegmund, D. and Wajant, H.}, title = {CD40-directed scFv-TRAIL fusion proteins induce CD40-restricted tumor cell death and activate dendritic cells}, series = {Cell Death \& Disease}, volume = {4}, journal = {Cell Death \& Disease}, number = {e916}, doi = {10.1038/cddis.2013.402}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-128777}, year = {2013}, abstract = {Targeted cancer therapy concepts often aim at the induction of adjuvant antitumor immunity or stimulation of tumor cell apoptosis. There is further evidence that combined application of immune stimulating and tumor apoptosis-inducing compounds elicits a synergistic antitumor effect. Here, we describe the development and characterization of bifunctional fusion proteins consisting of a single-chain variable fragment (scFv) domain derived from the CD40-specific monoclonal antibody G28-5 that is fused to the N-terminus of stabilized trimeric soluble variants of the death ligand TNF-related apoptosis-inducing ligand (TRAIL). As shown before by us and others for other cell surface antigen-targeted scFv-TRAIL fusion proteins, scFv:G28-TRAIL displayed an enhanced capacity to induce apoptosis upon CD40 binding. Studies with scFv:G28 fusion proteins of TRAIL mutants that discriminate between the two TRAIL death receptors, TRAILR1 and TRAILR2, further revealed that the CD40 binding-dependent mode of apoptosis induction of scFv:G28-TRAIL is operable with each of the two TRAIL death receptors. Binding of scFv:G28-TRAIL fusion proteins to CD40 not only result in enhanced TRAIL death receptor signaling but also in activation of the targeted CD40 molecule. In accordance with the latter, the scFv:G28-TRAIL fusion proteins triggered strong CD40-mediated maturation of dendritic cells. The CD40-targeted TRAIL fusion proteins described in this study therefore represent a novel type of bifunctional fusion proteins that couple stimulation of antigen presenting cells and apoptosis induction.}, language = {en} } @phdthesis{Karl2015, author = {Karl, Ingolf}, title = {Die Bedeutung von TRAF2 bei TRAIL-induzierter Apoptose und Nekroptose}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-114506}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2015}, abstract = {Die vorliegende Arbeit behandelt TRAIL-induzierte Apoptose und Nekroptose in verschiedenen Zelllinien. Im Speziellen wurden die verschiedenen Funktionen des TNF receptor-associated factor 2 (TRAF2) untersucht. Hierzu wurde ein transienter Knockdown etabliert und dessen Wirkung auf die Suszeptibilit{\"a}t der Zellen gegen{\"u}ber dem Zytokin TRAIL untersucht. Es konnte gezeigt werden, dass ein Knockdown von TRAF2 nicht nur zur Sensitivierung f{\"u}r Apoptose f{\"u}hrt, sondern auch in Nekroptose-kompetenten Zellen zu einer Verst{\"a}rkung der durch Caspaseinhibition mittels zVAD-fmk nach TRAIL-Stimulation induzierten Nekroptose f{\"u}hrt. Mittels des Zytokins Fc-TWEAK wurde Fn14-vermittelt TRAF2 aus dem Zytosol in ein Triton X100-unl{\"o}sliches Kompartiment rekrutiert und dadurch physiologisch depletiert. Dies f{\"u}hrte zwar kaum zu gesteigerter TRAIL-abh{\"a}ngiger Apoptose, sensitivierte jedoch analog zum TRAF2-Knockdown RIP3-exprimierende Zellen f{\"u}r Nekroptose. Durch Vergleich RIP3-negativer (HeLa-Leervektor) mit RIP3-exprimierenden Zellen (HeLa RIP3, HT29, HaCaT) konnte die Essentialit{\"a}t von RIP3 f{\"u}r die Nekroptose herausgestellt werden und Einsatz des RIP1-Kinase-Inhibitors Necrostatin-1 sowie des MLKL-Inhibitors Necrosulfonamide belegte die Beteiligung der Nekroptosomkomponenten RIP1 und MLKL. Antagonismus putativen autokrinen TNFs bewies, dass es sich bei dem durch Fc-TWEAK verst{\"a}rkten Zelltod um einen direkten TRAIL-Effekt handelte und Inhibition kanonischen NFkBs durch IKK2-Inhibitor TPCA-1, dass die TRAF2-Knockdown-vermittelte Sensitivierung gegen{\"u}ber TRAIL nicht auf ver{\"a}ndertes NFkB-Signalling zur{\"u}ckzuf{\"u}hren ist. Einsatz des SMAC-Mimetikums BV6 rekapitulierte zudem stark das im TRAF2-Knockdown Gesehene und unterstrich die Bedeutung der cIAPs. Immunpr{\"a}zipitation von Caspase 8 unter nekroptotischen Bedingungen zeigte bei TRAF2-Knockdown eine Depletion von TRAF2 und cIAP1/2 sowie RIP1 und RIP3 aus dem Komplex mit Caspase 8. Insgesamt wird deutlich, dass TRAF2 einerseits antiapoptotisch wirkt als K48-Ubiquitinligase, die die Halbwertszeit aktiver Caspase 8-Komplexe determiniert und andererseits eine antinekroptotische Funktion hat, da es durch Rekrutierung von cIAP1/2 an RIP1 die TRAIL-induzierte Nekroptose verhindert, wenn die Caspasen inhibiert sind.}, subject = {Nekrose}, language = {de} } @article{ChopraLangSalzmannetal.2013, author = {Chopra, Martin and Lang, Isabell and Salzmann, Steffen and Pachel, Christina and Kraus, Sabrina and B{\"a}uerlein, Carina A. and Brede, Christian and Jord{\´a}n Garrote, Ana-Laura and Mattenheimer, Katharina and Ritz, Miriam and Schwinn, Stefanie and Graf, Carolin and Sch{\"a}fer, Viktoria and Frantz, Stefan and Einsele, Hermann and Wajant, Harald and Beilhack, Andreas}, title = {Tumor Necrosis Factor Induces Tumor Promoting and Anti-Tumoral Effects on Pancreatic Cancer via TNFR1}, series = {PLoS ONE}, journal = {PLoS ONE}, doi = {10.1371/journal.pone.0075737}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-97246}, year = {2013}, abstract = {Multiple activities are ascribed to the cytokine tumor necrosis factor (TNF) in health and disease. In particular, TNF was shown to affect carcinogenesis in multiple ways. This cytokine acts via the activation of two cell surface receptors, TNFR1, which is associated with inflammation, and TNFR2, which was shown to cause anti-inflammatory signaling. We assessed the effects of TNF and its two receptors on the progression of pancreatic cancer by in vivo bioluminescence imaging in a syngeneic orthotopic tumor mouse model with Panc02 cells. Mice deficient for TNFR1 were unable to spontaneously reject Panc02 tumors and furthermore displayed enhanced tumor progression. In contrast, a fraction of wild type (37.5\%), TNF deficient (12.5\%), and TNFR2 deficient mice (22.2\%) were able to fully reject the tumor within two weeks. Pancreatic tumors in TNFR1 deficient mice displayed increased vascular density, enhanced infiltration of CD4+ T cells and CD4+ forkhead box P3 (FoxP3)+ regulatory T cells (Treg) but reduced numbers of CD8+ T cells. These alterations were further accompanied by transcriptional upregulation of IL4. Thus, TNF and TNFR1 are required in pancreatic ductal carcinoma to ensure optimal CD8+ T cell-mediated immunosurveillance and tumor rejection. Exogenous systemic administration of human TNF, however, which only interacts with murine TNFR1, accelerated tumor progression. This suggests that TNFR1 has basically the capability in the Panc02 model to trigger pro-and anti-tumoral effects but the spatiotemporal availability of TNF seems to determine finally the overall outcome.}, language = {en} } @phdthesis{Utech2005, author = {Utech, Katrin}, title = {Gibt es eine parakrine Regulation der 5'Deiodasen in der thyrotrophen Zelllinie TalphaT1?}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-14488}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2005}, abstract = {Ziel der Arbeit war die Untersuchung der Fragestellung, ob eine parakrin gesteuerte Kommunikationsebene zwischen thyrotropen TaT1-Zellen und follikulostellaren TtT/GF-Zellen der Hypophyse besteht. Es konnten gegenseitig modulierende Effekte von TtT/GF- und TaT1-Zellen beobachtet werden, die bei der Entstehung und/oder Aufrechterhaltung eines gest{\"o}rten TSH Feedback in pathologischen Zust{\"a}nden beteiligt sein k{\"o}nnten. Die daraus folgenden Ver{\"a}nderungen in den Funktionen auf der Ebene der Hypothalamus-Hypophysen-Schilddr{\"u}sen-Achse unterstreichen die wichtige Funktion der Hypophyse als {\"u}bergeordnetes Organ in der Regulation von K{\"o}rperfunktionen. Zudem lassen die gewonnenen Daten auch im Zusammenhang mit anderen verf{\"u}gbaren Modellen darauf schließen, dass es eine wichtige Kommunikationsebene gibt zwischen Immunsystem und der Schilddr{\"u}senhormonachse, die in bestimmten Situationen wie z.B. Stress, Infektionen und Entz{\"u}ndungssituationen beide Systeme auf der Ebene der Adenohypophyse miteinander interagieren lassen.}, language = {de} } @phdthesis{Sieprath2006, author = {Sieprath, Ute}, title = {Spektrofluorimetrische Selenbestimmung in Urinproben}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-17760}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2006}, abstract = {Das Spurenelement Selen ist in den letzten Jahren in den Mittelpunkt klinischen Interesses ger{\"u}ckt. Diverse Krankheiten lassen sich mit einem Selenmangel in Verbindung bringen. In einigen Studien wird durch Selenzufuhr eine Senkung der Tumorinzidenz beobachtet und in der Intensivmedizin wird Natriumselenit zur Senkung der Mortalit{\"a}t bei akuter Pankreatitis oder bei der SIRS/ Sepsis verwendet. Um den Selenstatus von Patienten zu erfassen, wird in der Klinik die Routinemethodik der Atomabsorptionsspektrometrie mit Serumproben durchgef{\"u}hrt. In den Untersuchungen von Christina N. Stober [29] wird allerdings gezeigt, dass die Methode der Spektrofluorimetrie sehr gut mit diesem Verfahren konkurrieren kann und in einer optimierten Durchf{\"u}hrung sogar einfacher und kosteng{\"u}nstiger ist. Diese optimierte Methode der Spektrofluorimetrie, die auf der Grundlage der Arbeit von Koh und Benson [27] entstand, wurde in der hier vorliegenden Promotionsarbeit auf die Anwendbarkeit mit Urinproben untersucht; In Ausf{\"u}hrung eines Pilotprojektes wurde in dieser Arbeit der Selengehalt von 100 Kinderurinproben in Dreifachbestimmung untersucht. Einer der ersten Schritte war die Bestimmung der unteren Nachweisgrenze f{\"u}r Selenwerte in Urinproben. Mittels des sogenannten Inter-Assays, bei dem die Selenkonzentration derselben Urinproben an mehreren Tagen gemessen wur-den, wurde als untere Nachweisgrenze ein Wert der Selenkonzentration von 7,5 µg/l festgestellt. Selenkonzentrationen, die unter dieser Nachweisgrenze lagen, konnten mit der optimierten Analysemethode der Spektrofluorimetrie nicht pr{\"a}zise und reproduzierbar ermittelt werden. Bei der Mehrzahl der untersuchten Urine lag der Selengehalt {\"u}ber dieser unteren Nachweisgrenze von 7,5 µg/l, bewegte sich also in einem gut detektierbaren Messbereich. Nur bei drei Urinproben lag die Selenkonzentration unterhalb der Nachweisgrenze, bei allen restlichen Urinproben konnte der Selengehalt pr{\"a}zise und reproduzierbar mit der optimierten Methode erfasst werden. In 57 Prozent dieser F{\"a}lle bewegten sich die Messergebnisse im Wertebereich von 20 bis 35 µg/l. Aufgrund dieser Ergebnisse konnte nachgewiesen werden, dass die optimierte Methode der Spektrofluorimetrie zur genauen Selenbestimmung in Urinproben geeignet ist. Der Hauptaspekt der Arbeit, die Anwendbarkeit des optimierten Analyseverfahrens auf Urinproben, wurde durch entsprechende Versuchsans{\"a}tze auch statistisch untersucht. Um die optimierte Analysemethode f{\"u}r die Anwendung auf Urinproben zu validieren, wurden zun{\"a}chst standardisierte externe Referenz-Urine gemessen, dann verschiedene organische Verbindungen auf ihren Selengehalt untersucht und schließlich {\"u}berpr{\"u}ft, ob St{\"o}rsubstanzen im Urin die Messergebnisse verf{\"a}lschen. Im 1. Schritt wurden standardisierte Referenzsubstanzen reproduzierbar und mit statistisch definierter Richtigkeit vermessen. Damit wurden immanente systemische Fehler bei der Methodik ausgeschlossen. Aus den organischen Verbindungen Selenocystein und Selenomethionin konnte das Selen spektrofluorimetrisch zu beinahe 100\% wiedergefunden werden. Da im Urin selenhaltige Aminos{\"a}uren wie Selenomethionin ausgeschieden werden, ist es von großer Wichtigkeit, dass das Messverfahren dieses in Bindung vorliegende Selen richtig erfasst. Die Richtigkeit der optimierten Methode der Spektrofluorimetrie bei der Messung der Selenkonzentration in Urinproben konnte somit nachgewiesen werden. In einem weiteren Versuchsansatz wurden die h{\"a}ufigsten Ionen im Urin, n{\"a}mlich Kalium, Natrium und Phosphat, auf ihren m{\"o}glichen St{\"o}reinfluss auf die Selenmessung hin untersucht. Albumin, das ebenfalls im Urin erscheint, wurde ebenfalls dieser Fragestellung unterzogen. In den mit den diversen Salzen ver-setzten Urinproben konnten bei der Selenmessung kein St{\"o}reinfluss beobachtet werden. Die Selenkonzentration der Urinproben mit dem zugesetzten Protein nahm entsprechend der Albuminmengen linear zu. Diese Beobachtung ließ sich direkt auf den im Albumin vorhandenen Selengehalt zur{\"u}ckf{\"u}hren. Damit war ein St{\"o}reinfluss des Albumins bei der Selenmessung ebenfalls ausgeschlossen. Neben der Untersuchung der Anwendbarkeit der optimierten Methode der Spektrofluorimetrie auf Urinproben, der Hauptaufgabenstellung dieser Promotionsarbeit, wurde auch - als Nebenaspekt - ein epidemiologischer Ansatz verfolgt: Um die regionale Selenversorgung in Franken zu untersuchen, wurden 100 Kinder-Urine aus einem W{\"u}rzburger Gymnasium herangezogen. Aus den Messungen ließ sich f{\"u}r die Region Franken der Mittelwert 29,3 und die Stan-dardabweichung +/- 1,2 µg/l bei einem 95\% Konfidenzintervall von 27,8 bis 30,8 µg/l f{\"u}r die Selenkonzentration in Urin angeben. Um aus diesem Mittelwert eine epidemiologisch fundierte Aussage {\"u}ber die Selenversorgung in Franken abzuleiten, war einerseits dieses Pilotprojekt mit 100 Proben noch zu klein, andererseits ist keine verbindliche untere Grenze f{\"u}r eine ausreichende Selenkonzentration im Urin bekannt. {\"U}ber einen Selenmangel l{\"a}ßt sich bei fehlenden Vergleichsdaten kaum eine Aussage treffen. Standardwerte f{\"u}r den Selengehalt im Urin, die einen Selenmangel anzeigen w{\"u}rden, sind nicht bekannt. Nimmt man die Daten einer Untersuchung mit gesunden Kindern in Deutschland aus dem Jahre 1997 zum Vergleich, liegen die Messergebnisse dieser Arbeit im Durchschnitt etwas h{\"o}her. Damit ist f{\"u}r die Region Franken eine bessere Selenversorgung zumindest im bundesweiten Vergleich gegeben. Eine Gruppe der Kinder wies eine auff{\"a}llig h{\"o}here Selenversorgung auf. Dies k{\"o}nnte auf eine bessere Selenversorgung aufgrund hochwertigerer und ausgewogener Ern{\"a}hrung hinweisen. Vielleicht hatten diese Probanden aber nur unmittelbar vor der Urinabgabe selenhaltige Nahrung zu sich genommen. Die Jodkonzentrationen aus den vorliegenden p{\"a}diatrischen Urinproben waren aus einer fr{\"u}heren Studie bekannt. Beim Vergleich der Selen- mit den Jod-Daten war eine Korrelation erkennbar, jedoch lag der Wert des Korrelationskoeffizienten unter 0,8 und war damit f{\"u}r eine fundiere Aussage statistisch unzureichend. Nur ein einziger Proband fiel bei einer mittleren Selenkonzentration durch eine auff{\"a}llig hohe Jodkonzentration auf. Dies k{\"o}nnte man durch eine Jod-Supplementation dieses Sch{\"u}lers erkl{\"a}ren. Die Frage, ob Selen im Urin aussagekr{\"a}ftig f{\"u}r den gesamten Selenhaushalt des K{\"o}rpers ist, muss weitergehend untersucht werden. In der Fachliteratur wird der Selengesamtstatus oft mit den Serumwerten veranschaulicht. Unklar ist, ob Selen entsprechend der H{\"o}he im Blut auch im Urin erscheint. Hierzu wurde ein Versuchsansatz in beschr{\"a}nktem Umfang mit 13 Probanden durchgef{\"u}hrt; es wurden die Selenkonzentrationen im Urin und im Serum der Probanden miteinander verglichen. Ein signifikanter Zusammenhang war jedoch nicht ersichtlich. Diese Schlussfolgerung ist aufgrund der geringen Probenzahl allerdings nicht ausreichend fundiert und bedarf eines umfangreicheren Experimentes. In einer groß angelegten Untersuchung wird bei Combs et al. [60] eine positive Korrelation zwischen der Selenzufuhr und der Ausscheidung im Urin beschrieben. Allerdings wurden nicht die Selenwerte im Blut und Urin miteinander verglichen. So k{\"o}nnte das aufgenommene Selen auch zun{\"a}chst in die organischen Selenspeicher gelangen und demzufolge nur das {\"u}berfl{\"u}ssige Selen im Harn erscheinen. F{\"u}r weitere Experimente in diese Richtung ist die Selenmessung im 24-Stunden-Urin und in mehreren, {\"u}ber den Tag hinweg gewonnenen Blutproben zu empfehlen, da Messungen im Blut und Urin sonst nur Momentanaufnahmen darstellen. Die Hauptmotivation dieser Promotionsarbeit war der Nachweis, dass die optimierte Methode der Spektrofluorimetrie zur genauen Messung des Selengehaltes in Urinproben geeignet ist. Da von Kindern leichter Urin als Blut abgenommen werden kann, ist eine solche Selenmessung in Urin generell von Vorteil. Mit diesem Nachweis ist die Voraussetzung geschaffen, weitergehende epidemiologische Untersuchungen durchzuf{\"u}hren. Im Ausblick auf zuk{\"u}nftige epidemiologische Untersuchungen k{\"o}nnten die Proben mit wenig Aufwand gewonnen werden und es w{\"a}ren auch mehr Probanden zur Teilnahme bereit. Da die wichtige Frage nach der Aussagef{\"a}higkeit der Selenkonzentration im Urin in Bezug zum Selen-Gesamtk{\"o}rperstatus in dieser Arbeit nicht hinreichend gekl{\"a}rt werden konnte, m{\"u}ssen zun{\"a}chst weitergehende einschl{\"a}gige Untersuchungen zu dieser wichtigen Fragestellung durchgef{\"u}hrt werden.}, language = {de} } @phdthesis{Warnke2007, author = {Warnke, Clemens}, title = {Mechanismen TNF-induzierter Genexpression}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-23989}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2007}, abstract = {TNF wird zun{\"a}chst als TypII-Transmembranprotein (mTNF) gebildet und erst anschließend durch spezifische Spaltung durch die Metalloprotease TACE zum l{\"o}slichen Zytokin sTNF prozessiert. Da mTNF der alleinige Hauptaktivator des TNFR2 ist und sich bisherige Untersuchungen zum TNF-Signaling weitgehend auf sTNF konzentrierten, ist vergleichsweise wenig {\"u}ber TNFR2-vermittelte Signaltransduktion bekannt. An TNFR1 sind dagegen beide TNF-Varianten bioaktiv. Trotz intensiver Untersuchung des TNFR1-Signaling sind jedoch auch hier viele Fragen noch unbeantwortet. Derzeit existieren deshalb zum TNFR1-Signaling zwei verschiedene Modellvorstellungen nebeneinander. Im ersten Modell, dem Modell der Kompartmentalisation, bindet TRADD erst nach Rezeptorinternalisierung an TNFR1, genauso wie FADD und Caspase-8. Die Rezeptorinternalisierung nach Ligandenbindung gilt hier daher als Voraussetzung f{\"u}r die TRADD-Rekrutierung und f{\"u}r die Apoptoseinduktion. Im zweiten Modell, dem Modell zweier sequentiell arbeitender Signalkomplexe, bindet TRADD dagegen bereits im membrangebundenen Signalkomplex an TNFR1. Anschließend dissoziiert TRADD vom Rezeptor, um im Zytoplasma einen zweiten, apoptoseinduzierenden Komplex mit FADD und Caspase-8 zu formen. Um mehr {\"u}ber TNFR2 zu erfahren und um das TNFR1-Signaling besser zu verstehen, wurden in dieser Arbeit die Signaltransduktion und die Geninduktion {\"u}ber TNFR1 und TNFR2 nach Stimulation mit mTNF untersucht. Ziel war es letztlich, eine Methode zu etablieren, die es erlaubt, membrangebundene TNFR1- und TNFR2-Signalkomplexe getrennt zu isolieren. Dazu wurden zun{\"a}chst nicht zu sTNF spaltbare TNFR1- bzw. TNFR2-spezifische mTNF-Varianten mit GST-Tag hinsichtlich Rezeptorbindung und Rezeptoraktivierung n{\"a}her charakterisiert. Die selektive Bindung dieser mTNF-Varianten an TNFR1 bzw. TNFR2 konnte gezeigt werden. Auch der Nachweis ihre Funktionalit{\"a}t in Versuchen zur IL8-Induktion war m{\"o}glich. Mit Hilfe der TNFR1-spezifischen mTNF-Variante gelang im GST-Fishing die Koimmunopr{\"a}zipitation von TNFR1, TRADD und TRAF2 und damit die Isolierung des membrangebundenen Signalkomplexes des TNFR1. Mit Hilfe einer TNFR2-spezifischen Variante konnten dagegen TNFR2 und TRAF2 koimmunopr{\"a}zipitiert werden, TRADD dagegen nicht. Somit ließen sich mit den rezeptorspezifischen Varianten von mTNF die Rezeptorsignalkomplexe des TNFR1 und TNFR2 getrennt isolieren. Interessant war dabei insbesondere die TRADD-Rekrutierung an TNFR1 im membrangebundenen TNFR1-Signalkomplex. Da die Internalisierung von TNFR1 nach mTNF-Stimulation schwer vorstellbar ist, bindet TRADD offensichtlich an TNFR1, ohne dass eine Rezeptorinternalisierung Voraussetzung w{\"a}re. Damit erscheint das Modell der Kompartmentalisation zumindest f{\"u}r mTNF wenig plausibel. Dagegen sind die bisher f{\"u}r mTNF erhobenen Daten mit einer TRADD-Dissoziation vom Rezeptor vereinbar, weshalb ein Modell zweier sequentiell arbeitender Signalkomplexe durchaus auch f{\"u}r mTNF G{\"u}ltigkeit besitzen k{\"o}nnte.}, subject = {Tumor-Nekrose-Faktor}, language = {de} } @phdthesis{Rumpf2007, author = {Rumpf, Jost-Julian}, title = {Mechanismen der TRAIL-induzierten Signaltransduktion}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-27112}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2007}, abstract = {TRAIL (TNF Related Apoptosis Inducing Ligand), ein Mitglied der TNF-Ligandenfamilie, wurde bislang haupts{\"a}chlich hinsichtlich seiner dominanten Funktion als Ausl{\"o}ser des apoptotischen Programms untersucht. In neueren Untersuchungen konnte allerdings gezeigt werden, dass TRAIL unter bestimmten Bedingungen auch eine starke Aktivierung nicht-apoptotischer Signalwege induzieren kann. Um die Mechanismen der TRAIL-induzierten nicht-apoptotischen Signaltransduktion genauer zu untersuchen, wurde in der hier vorliegenden Arbeit besonderes Augenmerk auf die TRAIL-vermittelte Aktivierung des Transkriptionsfaktors NFkB und deren Modulation durch Interferon gamma und FLIP gelegt. Hierbei konnte gezeigt werden, dass Interferon gamma, neben einer synergistischen Wirkung hinsichtlich der TRAIL-induzierten Apoptose, unter nicht-apoptotischen Bedingungen, die durch Caspase-Inhibition oder Bcl2-{\"U}berexpression geschaffen wurden, auch eine verst{\"a}rkende Wirkung auf die TRAIL-induzierten NFkB-Aktivierung in KB-Zellen entfaltet. Weiterhin konnte gezeigt werden, dass FLIP, ein Inhibitor der Caspase-8-Aktivierung, dessen Expression unter anderem durch Interferon gamma reguliert wird, neben einer Apoptose-inhibierenden Wirkung auch die TRAIL-induzierte NFkB-Aktivierung in KB-Zellen inhibiert, was auf eine gemeinsame Regulation beider Mechanismen auf der Ebene des DISC (Death Inducin Signaling Complex) hindeutet.}, subject = {Interferon }, language = {de} } @phdthesis{Stober2003, author = {Stober, Christina Nicole}, title = {Spektrofluorimetrische Selenbestimmung in biologischen Proben : Entwicklung und Validierung der Methode}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-7882}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2003}, abstract = {Das Spurenelement Selen hat in den vergangenen Jahren zunehmend an klinischer Relevanz gewonnen, da einige Krankheiten mit einem Selenmangel in Verbindung gebracht werden konnten. Um den Selenstatus eines Individuums erfassen zu k{\"o}nnen und gegebenenfalls eine Selen-Substitution einzuleiten, bedarf es einer Methode, die genau, einfach und im klinischen Alltag einsetzbar ist. Die bislang {\"u}blichen Verfahren der AAS sind relativ teuer bei der Ger{\"a}teanschaffung und im Vergleich zu der hier vorgestellten optimierten spektrofluorimetrischen Methode ungenauer. Das derzeit genaueste Verfahren zur quantitativen Selenbestimmung, die NAA, ist aufgrund des immensen zeitlichen Aufwands und hoher Kosten f{\"u}r die klinische Routine ungeeignet. In dieser Arbeit wurde die erstmals von Koh und Benson [56] beschriebene spektrofluorimetrische Methode zur Selenbestimmung so modifiziert und optimiert, dass eine f{\"u}r die klinische Selenbestimmung biologischer Proben geeignete, genaue Methode resultierte. Das zur Bestimmung eingesetzte Volumen an Serum konnte gegen{\"u}ber dem von Koh und Benson [56] beschriebenen Verfahren um mehr als die H{\"a}lfte reduziert werden. Außerdem wurden in dieser Arbeit nur 400 µL einer Selen-Standardprobe im Gegensatz zu dem von Koh und Benson [56] eingesetzten 1 mL verwendet. Durch das geringere Probenvolumen war 1 mL der S{\"a}uremischung zum Aufschluss der Proben ausreichend. Die Schritte der Inkubation wurden verk{\"u}rzt und mittels eines Heizblocks dahingehend vereinfacht, dass Inkubationen im Wasserbad {\"u}berfl{\"u}ssig waren. Unn{\"o}tige Wartezeiten durch Vorheizen des Heizblocks wurden ausgelassen. Außerdem wurde die Temperatur auf 190 °C reduziert, weil sie f{\"u}r den Probenaufschluss ausreichend war. Da bei dieser Temperatur die Teflon-beschichteten Deckel der Probenr{\"o}hrchen geschont wurden, konnten sie f{\"u}r mehrere Versuchsreihen eingesetzt werden. Dies f{\"u}hrte zu einer weiteren Kosteneinsparung. Bei der Zugabe von rauchender Salzs{\"a}ure zu den Proben wurden potenzielle Selenverluste durch Aussp{\"u}len der Deckel vermieden. Die Reduktion erfolgte mit offenen Probenr{\"o}hrchen, was zus{\"a}tzlich das Abrauchen von {\"u}bersch{\"u}ssiger Salpeters{\"a}ure bewirkte. Die Waschvorg{\"a}nge der DAN-L{\"o}sung konnten auf 3 Durchg{\"a}nge reduziert werden, da sich die Ergebnisse gut mit den Resultaten decken, die man mit den von Koh und Benson [56] verwendeten 4 Waschvorg{\"a}ngen erhielt. Die in der Literatur widerspr{\"u}chlich diskutierte Frage eines pH-Wert-Einflusses auf die Piazselenolbildung wurde auch f{\"u}r die hier beschriebene Methode er{\"o}rtert. In {\"U}bereinstimmung mit Koh und Benson [56] wurde auch bei der optimierten Methode keine Einstellung des pH-Wertes vorgenommen. Im Gegensatz zu der von Koh und Benson [56] beschriebenen Methode erfolgte in dem hier beschriebenen Verfahren die Zugabe von Cyclohexan zur Extraktion erst nach der Piazselenolbildung, da dadurch die Werte der Standardabweichung erheblich gesenkt werden konnten. Die weitere Optimierung des Extraktionsprozesses beinhaltete den zus{\"a}tzlichen Gebrauch eines Vibrofix. Entgegen der von Koh und Benson [56] postulierten Unabh{\"a}ngigkeit des Piazselenols gegen{\"u}ber Lichteinwirkung, ergaben die Untersuchungen zur Lichtempfindlichkeit in dieser Arbeit, dass das Piazselenol direkter Lichteinwirkung nicht ausgesetzt werden sollte. Aus diesem Grund empfiehlt es sich auch, die spektrofluorimetrische Messung derselben Probe nur ein Mal durchzuf{\"u}hren. Die Einstellungen des Perkin-Elmer Modells zur spektrofluorimetrischen Messung erwiesen sich als optimal bei einer Spaltbreite f{\"u}r die Excitation von 2,5 nm, einer Spaltbreite f{\"u}r die Emission von 10 nm, 364 nm f{\"u}r die Excitation, 520 nm f{\"u}r die Emission und einer Integrationszeit von 1 Sekunde. Die Versuche zur Validierung zeigten, dass die hier beschriebene Methode eine zuverl{\"a}ssige und gut reproduzierbare Bestimmung der Selenkonzentration erm{\"o}glicht, deren Ergebnisse gut mit denen von standardisierten Referenzsubstanzen {\"u}bereinstimmen. Ein Selenverlust tritt nicht auf; zu den Proben zugesetztes Selen wird vollst{\"a}ndig nachgewiesen. Auch in organischen Verbindungen gebundenes Selen kann g{\"a}nzlich aus den Verbindungen gel{\"o}st und nachgewiesen werden.}, language = {de} } @phdthesis{Banaszek2013, author = {Banaszek, Agnes}, title = {Dual Antigen-Restricted Complementation of a Two-Part Trispecific Antibody for Targeted Immunotherapy of Blood Cancer}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-90174}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2013}, abstract = {Cancer cells frequently escape from immune surveillance by down-regulating two important components of the immune defence: antigen-presenting MHC and costimulatory molecules. Therefore several novel anti-tumour compounds that aim to assist the immune system in recognising and fighting cancer are currently under development. Recombinant bispecific antibodies represent one group of such novel therapeutics. They target two different antigens and recruit cytotoxic effector cells to tumour cells. For cancer immunotherapy, bispecific T cell-engaging antibodies are already well characterised. These antibodies target a tumour-associated antigen and CD3ε, the constant molecule of the T cell receptor complex. On the one hand, this study presents the development of a bispecific antibody targeting CD3ε and the rhabdomyosarcoma-associated fetal acetylcholine receptor. On the other hand, it describes a novel two-part trispecific antibody format for the treatment of leukaemia and other haematological malignancies in the context of haematopoietic stem cell transplantation (HSCT). For HSCT, an HLA-identical donor is preferred, but very rarely available. In an HLA-mismatched setting, the HLA disparity could be exploited for targeted cancer treatment. In the present study, a two-part trispecific HLA-A2 × CD45 × CD3 antibody was developed for potential cases in which the patient is HLA-A2-positive, but the donor is not. This holds true for about half the cases in Germany, since HLA-A2 is the most common HLA molecule found here. Combinatorial targeting of HLA-A2 and the leucocyte-common antigen CD45 allows for highly specific dual-antigen restricted tumour targeting. More precisely, two single-chain antibody constructs were developed: i) a single-chain variable fragment (scFv) specific for HLA-A2, and ii) a scFv against CD45, both linked to the VL and the VH domain of a CD3ε-specific antibody, respectively. It turned out that, after the concomitant binding of these constructs to the same HLA-A2- and CD45-expressing cell, the unpaired variable domains of a CD3ε-specific antibody assembled to a functional scFv. In a therapeutic situation, this assembly should exclusively occur on the recipient's blood cancer cells, leading to T cell-mediated cancer cell destruction. In this way, a relapse of disease might be prevented, and standard therapy (radiation and chemotherapy) might be omitted. For both approaches, the antibody constructs were periplasmically expressed in E. coli, purified via His tag, and biochemically characterised. Their binding to the respective targets was proven by flow cytometry. The stimulatory properties of the antibodies were assayed by measuring IL-2 release after incubation with T cells and antigen-expressing target cells. Both the bispecific antibody against rhabdomyosarcoma and the assembled trispecific antibody against blood cancer mediated T-cell activation in a concentration-dependent manner at nanomolar concentrations. For the trispecific antibody, this effect indeed proved to be dual antigen-restricted, as it could be blocked by prior incubation of either HLA-A2- or CD45-specific scFv and did not occur on single-positive (CD45+) or double-negative (HLA-A2- CD45-) target cells. Furthermore, antibodies from both approaches recruited T cells for tumour cell destruction in vitro.}, subject = {Immuntherapie}, language = {en} } @phdthesis{Strohm2013, author = {Strohm, Corinna Andrea}, title = {Entwicklung CD40/DC-stimulierender rekombinanter Proteine mit Tumorantigen-restringierter Aktivit{\"a}t}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-72525}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2013}, abstract = {Dendritische Zellen (DC) sind spezielle Antigen-pr{\"a}sentierende Zellen und daher oft auch in die k{\"o}rpereigene Bek{\"a}mpfung von Tumoren involviert. {\"U}ber das CD40-CD40L-System stellen sie ein Ziel in der Tumorimmuntherapieforschung dar. CD40-spezifische Antik{\"o}rper bewirken jedoch aufgrund der systemischen CD40-Aktivierung schwere Nebenwirkungen. Ziel dieser Arbeit war es deshalb, mit Hilfe von Tumor-spezifischen scFvs (antigenbindenden Einzelkettenfragmenten) Fusionsproteine zu generieren, die ausschließlich bzw. stark bevorzugt Tumor-lokalisiert dendritische Zellen aktivieren. In dieser Arbeit wurde anhand von Kokulturen von Tumorantigen-positiven Tumorzellen mit dendritischen Zellen gezeigt, dass dies m{\"o}glich ist. Das hierf{\"u}r generierte Fusionsprotein anti-CD20-Flag-CD40L f{\"u}hrte CD20-restringiert, d.h. bei gleichzeitiger Bindung von CD20-positiven Tumorzelllinien (B-Zelllinien) zu einer deutlich verst{\"a}rkten Aktivierung der DC. Mit einem solchen Fusionsprotein ist nun grunds{\"a}tzlich die M{\"o}glichkeit vorhanden, DCs Tumorantigen-abh{\"a}ngig, das heißt im Tumorgewebe selbst verst{\"a}rkt zu stimulieren. Die auf diese Weise aktivierten DCs k{\"o}nnen nun aufgrund der induzierten Ver{\"a}nderungen (IL-12-Produktion, Hochregulation kostimulierender Molek{\"u}le) Tumor-lokalisiert eine lokale, auf den Tumor begrenzte Immunantwort ausl{\"o}sen. Auf diese Weise sollte es m{\"o}glich werden, Nebenwirkungen einer systemischen CD40-Aktivierung zu vermeiden bzw. zu reduzieren. Zudem stellt der Einsatz von anti-CD20-Flag-CD40L m{\"o}glicherweise sogar eine Option zur Behandlung maligner B-Zell-Lymphome sowie Rituximab-resistenter Lymphome dar.}, subject = {Antigen CD40}, language = {de} } @article{KraftFleischerWiedmannetal.2017, author = {Kraft, Peter and Fleischer, Anna and Wiedmann, Silke and R{\"u}cker, Viktoria and Mackenrodt, Daniel and Morbach, Caroline and Malzahn, Uwe and Kleinschnitz, Christoph and St{\"o}rk, Stefan and Heuschmann, Peter U.}, title = {Feasibility and diagnostic accuracy of point-of-care handheld echocardiography in acute ischemic stroke patients - a pilot study}, series = {BMC Neurology}, volume = {17}, journal = {BMC Neurology}, number = {159}, doi = {10.1186/s12883-017-0937-8}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-158081}, year = {2017}, abstract = {Background: Standard echocardiography (SE) is an essential part of the routine diagnostic work-up after ischemic stroke (IS) and also serves for research purposes. However, access to SE is often limited. We aimed to assess feasibility and accuracy of point-of-care (POC) echocardiography in a stroke unit (SU) setting. Methods: IS patients were recruited on the SU of the University Hospital W{\"u}rzburg, Germany. Two SU team members were trained in POC echocardiography for a three-month period to assess a set of predefined cardiac parameters including left ventricular ejection fraction (LVEF). Diagnostic agreement was assessed by comparing POC with SE executed by an expert sonographer, and intraclass correlation coefficient (ICC) or kappa (κ) with 95\% confidence intervals (95\% CI) were calculated. Results: In the 78 patients receiving both POC and SE agreement for cardiac parameters was good, with ICC varying from 0.82 (95\% CI 0.71-0.89) to 0.93 (95\% CI 0.87-0.96), and κ from 0.39 (-95\% CI 0.14-0.92) to 0.79 (95\% CI 0.67-0.91). Detection of systolic dysfunction with POC echocardiography compared to SE was very good, with an area under the curve of 0.99 (0.96-1.00). Interrater agreement for LVEF measured by POC echocardiography was good with κ 0.63 (95\% CI 0.40-0.85). Conclusions: POC echocardiography in a SU setting is feasible enabling reliable quantification of LVEF and preliminary assessment of selected cardiac parameters that might be used for research purposes. Its potential clinical utility in triaging stroke patients who should undergo or do not necessarily require SE needs to be investigated in larger prospective diagnostic studies.}, language = {en} } @article{LaglerElMeseryKuebleretal.2017, author = {Lagler, Charlotte and El-Mesery, Mohamed and K{\"u}bler, Alexander Christian and M{\"u}ller-Richter, Urs Dietmar Achim and St{\"u}hmer, Thorsten and Nickel, Joachim and M{\"u}ller, Thomas Dieter and Wajant, Harald and Seher, Axel}, title = {The anti-myeloma activity of bone morphogenetic protein 2 predominantly relies on the induction of growth arrest and is apoptosis-independent}, series = {PLoS ONE}, volume = {12}, journal = {PLoS ONE}, number = {10}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-158993}, pages = {e0185720}, year = {2017}, abstract = {Multiple myeloma (MM), a malignancy of the bone marrow, is characterized by a pathological increase in antibody-producing plasma cells and an increase in immunoglobulins (plasmacytosis). In recent years, bone morphogenetic proteins (BMPs) have been reported to be activators of apoptotic cell death in neoplastic B cells in MM. Here, we use bone morphogenetic protein 2 (BMP2) to show that the "apoptotic" effect of BMPs on human neoplastic B cells is dominated by anti-proliferative activities and cell cycle arrest and is apoptosis-independent. The anti-proliferative effect of BMP2 was analysed in the human cell lines KMS12-BM and L363 using WST-1 and a Coulter counter and was confirmed using CytoTox assays with established inhibitors of programmed cell death (zVAD-fmk and necrostatin-1). Furthermore, apoptotic activity was compared in both cell lines employing western blot analysis for caspase 3 and 8 in cells treated with BMP2 and FasL. Additionally, expression profiles of marker genes of different cell death pathways were analysed in both cell lines after stimulation with BMP2 for 48h using an RT-PCR-based array. In our experiments we observed that there was rather no reduction in absolute cell number, but cells stopped proliferating following treatment with BMP2 instead. The time frame (48-72 h) after BMP2 treatment at which a reduction in cell number is detectable is too long to indicate a directly BMP2-triggered apoptosis. Moreover, in comparison to robust apoptosis induced by the approved apoptotic factor FasL, BMP2 only marginally induced cell death. Consistently, neither the known inhibitor of apoptotic cell death zVAD-fmk nor the necroptosis inhibitor necrostatin-1 was able to rescue myeloma cell growth in the presence of BMP2.}, language = {en} } @article{HorvatVogelKampfetal.2020, author = {Horvat, Sonja and Vogel, Patrick and Kampf, Thomas and Brandl, Andreas and Alshamsan, Aws and Alhadlaq, Hisham A. and Ahamed, Maqusood and Albrecht, Krystyna and Behr, Volker C. and Beilhack, Andreas and Groll, J{\"u}rgen}, title = {Crosslinked Coating Improves the Signal-to-Noise Ratio of Iron Oxide Nanoparticles in Magnetic Particle Imaging (MPI)}, series = {ChemNanoMat}, volume = {6}, journal = {ChemNanoMat}, number = {5}, doi = {10.1002/cnma.202000009}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-214718}, pages = {755 -- 758}, year = {2020}, abstract = {Magnetic particle imaging is an emerging tomographic method used for evaluation of the spatial distribution of iron-oxide nanoparticles. In this work, the effect of the polymer coating on the response of particles was studied. Particles with covalently crosslinked coating showed improved signal and image resolution.}, language = {en} } @article{KuckaWajant2021, author = {Kucka, Kirstin and Wajant, Harald}, title = {Receptor Oligomerization and Its Relevance for Signaling by Receptors of the Tumor Necrosis Factor Receptor Superfamily}, series = {Frontiers in Cell and Developmental Biology}, volume = {8}, journal = {Frontiers in Cell and Developmental Biology}, issn = {2296-634X}, doi = {10.3389/fcell.2020.615141}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-227180}, year = {2021}, abstract = {With the exception of a few signaling incompetent decoy receptors, the receptors of the tumor necrosis factor receptor superfamily (TNFRSF) are signaling competent and engage in signaling pathways resulting in inflammation, proliferation, differentiation, and cell migration and also in cell death induction. TNFRSF receptors (TNFRs) become activated by ligands of the TNF superfamily (TNFSF). TNFSF ligands (TNFLs) occur as trimeric type II transmembrane proteins but often also as soluble ligand trimers released from the membrane-bound form by proteolysis. The signaling competent TNFRs are efficiently activated by the membrane-bound TNFLs. The latter recruit three TNFR molecules, but there is growing evidence that this is not sufficient to trigger all aspects of TNFR signaling; rather, the formed trimeric TNFL-TNFR complexes have to cluster secondarily in the cell-to-cell contact zone for full TNFR activation. With respect to their response to soluble ligand trimers, the signaling competent TNFRs can be subdivided into two groups. TNFRs of one group, designated as category I TNFRs, are robustly activated by soluble ligand trimers. The receptors of a second group (category II TNFRs), however, failed to become properly activated by soluble ligand trimers despite high affinity binding. The limited responsiveness of category II TNFRs to soluble TNFLs can be overcome by physical linkage of two or more soluble ligand trimers or, alternatively, by anchoring the soluble ligand molecules to the cell surface or extracellular matrix. This suggests that category II TNFRs have a limited ability to promote clustering of trimeric TNFL-TNFR complexes outside the context of cell-cell contacts. In this review, we will focus on three aspects on the relevance of receptor oligomerization for TNFR signaling: (i) the structural factors which promote clustering of free and liganded TNFRs, (ii) the signaling pathway specificity of the receptor oligomerization requirement, and (iii) the consequences for the design and development of TNFR agonists.}, language = {en} } @article{AidoZaitsevaWajantetal.2021, author = {Aido, Ahmed and Zaitseva, Olena and Wajant, Harald and Buzgo, Matej and Simaite, Aiva}, title = {Anti-Fn14 antibody-conjugated nanoparticles display membrane TWEAK-like agonism}, series = {Pharmaceutics}, volume = {13}, journal = {Pharmaceutics}, number = {7}, issn = {1999-4923}, doi = {10.3390/pharmaceutics13071072}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-242710}, year = {2021}, abstract = {Conventional bivalent IgG antibodies targeting a subgroup of receptors of the TNF superfamily (TNFSF) including fibroblast growth factor-inducible 14 (anti-Fn14) typically display no or only very limited agonistic activity on their own and can only trigger receptor signaling by crosslinking or when bound to Fcγ receptors (FcγR). Both result in proximity of multiple antibody-bound TNFRSF receptor (TNFR) molecules, which enables engagement of TNFR-associated signaling pathways. Here, we have linked anti-Fn14 antibodies to gold nanoparticles to mimic the "activating" effect of plasma membrane-presented FcγR-anchored anti-Fn14 antibodies. We functionalized gold nanoparticles with poly-ethylene glycol (PEG) linkers and then coupled antibodies to the PEG surface of the nanoparticles. We found that Fn14 binding of the anti-Fn14 antibodies PDL192 and 5B6 is preserved upon attachment to the nanoparticles. More importantly, the gold nanoparticle-presented anti-Fn14 antibody molecules displayed strong agonistic activity. Our results suggest that conjugation of monoclonal anti-TNFR antibodies to gold nanoparticles can be exploited to uncover their latent agonism, e.g., for immunotherapeutic applications.}, language = {en} } @article{PhilippAbbrederisHerrmannKnopetal.2015, author = {Philipp-Abbrederis, Kathrin and Herrmann, Ken and Knop, Stefan and Schottelius, Margret and Eiber, Matthias and L{\"u}ckerath, Katharina and Pietschmann, Elke and Habringer, Stefan and Gerngroß, Carlos and Franke, Katharina and Rudelius, Martina and Schirbel, Andreas and Lapa, Constantin and Schwamborn, Kristina and Steidle, Sabine and Hartmann, Elena and Rosenwald, Andreas and Kropf, Saskia and Beer, Ambros J and Peschel, Christian and Einsele, Hermann and Buck, Andreas K and Schwaiger, Markus and G{\"o}tze, Katharina and Wester, Hans-J{\"u}rgen and Keller, Ulrich}, title = {In vivo molecular imaging of chemokine receptor CXCR4 expression in patients with advanced multiple myeloma}, series = {EMBO Molecular Medicine}, volume = {7}, journal = {EMBO Molecular Medicine}, number = {4}, doi = {10.15252/emmm.201404698}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-148738}, pages = {477-487}, year = {2015}, abstract = {CXCR4 is a G-protein-coupled receptor that mediates recruitment of blood cells toward its ligand SDF-1. In cancer, high CXCR4 expression is frequently associated with tumor dissemination andpoor prognosis. We evaluated the novel CXCR4 probe [\(^{68}\)Ga]Pentixafor for invivo mapping of CXCR4 expression density in mice xenografted with human CXCR4-positive MM cell lines and patients with advanced MM by means of positron emission tomography (PET). [\(^{68}\)Ga]Pentixafor PET provided images with excellent specificity and contrast. In 10 of 14 patients with advanced MM [\(^{68}\)Ga]Pentixafor PET/CT scans revealed MM manifestations, whereas only nine of 14 standard [\(^{18}\)F]fluorodeoxyglucose PET/CT scans were rated visually positive. Assessment of blood counts and standard CD34\(^{+}\) flow cytometry did not reveal significant blood count changes associated with tracer application. Based on these highly encouraging data on clinical PET imaging of CXCR4 expression in a cohort of MM patients, we conclude that [\(^{68}\)Ga]Pentixafor PET opens a broad field for clinical investigations on CXCR4 expression and for CXCR4-directed therapeutic approaches in MM and other diseases.}, language = {en} }