TY  - THES
A1  - Gulve, Nitish
T1  - Subversion of Host Genome Integrity by Human Herpesvirus 6 and \(Chlamydia\) \(trachomatis\)
T1  - Störung der Integrität des Wirts Genoms durch das Human Herpesvirus 6 und \(Chlamydia\) \(trachomatis\)
N2  - Ovarian cancer is one of the most common gynecological malignancies in the world. The prevalence of a microbial signature in ovarian cancer has been reported by several studies till date. In these microorganisms, Human herpesvirus 6 (HHV-6) and Chlamydia trachomatis (C.tr) are especially important as they have significantly high prevalence rate. Moreover, these pathogens are directly involved in causing DNA damage and thereby disrupting the integrity of host genome which is the underlying cause of any cancer. This study focuses on how the two pathogens, HHV-6 and C. trachomatis can affect the genome integrity in their individual capacities and thereby may drive ovarian epithelial cells towards transformation. HHV-6 has unique tendency to integrate its genome into the host genome at subtelomeric regions and achieve a state of latency. This latent virus may get reactivated during the course of life by stress, drugs such as steroids, during transplantation, pregnancy etc. The study presented here began with an interesting observation wherein the direct repeat (DR) sequences flanking the ends of double stranded viral genome were found in unusually high numbers in human blood samples as opposed to normal ratio of two DR copies per viral genome. This study was corroborated with in vitro data where cell lines were generated to mimic the HHV-6 status in human samples. The same observation of unusually high DR copies was found in these cell lines as well. Interestingly, fluorescence in situ hybridization (FISH) and inverse polymerase chain reaction followed by southern blotting showed that DR sequences were found to be integrated in nontelomeric regions as opposed to the usual sub-telomeric integration sites in both human samples and in cell lines. Sanger sequencing confirmed the non-telomeric integration of viral DR sequences in the host genome. Several studies have shown that C. trachomatis causes DNA damage and inhibits the signaling cascade of DNA damage response. However, the effect of C. trachomatis infection on process of DNA repair itself was not addressed. In this study, the effect of C. trachomatis infection on host base excision repair (BER) has been addressed. Base excision repair is a pathway which is responsible for replacing the oxidized bases with new undamaged ones. Interestingly, it was found that C. trachomatis infection downregulated polymerase β expression and attenuated polymerase β- mediated BER in vitro. The mechanism of the polymerase β downregulation was found to be associated with the changes in the host microRNAs and downregulation of tumor suppressor, p53. MicroRNA-499 which has a binding site in the polymerase β 3’UTR was shown to be upregulated during C. trachomatis infection. Inhibition of miR-499 using synthetic miR-499 inhibitor indeed improved the repair efficiency during C. trachomatis infection in the in vitro repair assay. Moreover, p53 transcriptionally regulates polymerase β and stabilizing p53 during C. trachomatis infection enhanced the repair efficiency. Previous studies have shown that C. trachomatis can reactivate latent HHV-6. Therefore, genomic instability due to insertions of unstable ‘transposon-like’ HHV-6 DR followed by compromised BER during C. trachomatis infection cumulatively support the hypothesis of pathogenic infections as a probable cause of ovarian cancer
N2  - Diese Studie fokussiert sich darauf, wie die beiden Pathogene HHV-6 und C. trachomatis die
Genom Integrität beeinflussen und dadurch die Transformation ovarialer Epithelzellen zu
Tumorzellen antreiben können.
Das latente Virus HHV-6 kann sich in Subtelomer-Regionen des Genoms integrieren und zu jeder Lebensphase (z.B. durch Stress oder Pharmaka) reaktiviert werden. Zu Beginn dieser
Studie wurde die Beobachtung gemacht, dass in menschlichen Blutproben eine ungewöhnlich hohe Anzahl an sogenannten direct repeat Sequnzen, die die Enden des
doppelsträngigen Virus Genoms flankieren, aufwiesen. Bestätigt wurde diese Beobachtung durch in vitro Daten, wofür Zelllinien generiert wurden, um den HHV-6 Wert in menschlichen Proben zu imitieren. Außerdem konnte durch Sanger Sequenzierung die Integration der viralen DR Sequenzen außerhalb von Telomer Regionen in das Genom nachgewiesen werden.
Verschiedene Studien konnten zeigen, dass C. trachomatis DNA Schäden verursacht und die Signal Kaskade von Antworten auf DNA-Schäden inhibiert. Bisher wurde die Auswirkung
einer C. trachomatis Infektion auf den Prozess der DNA Reparatur selbst noch nicht behandelt. In dieser Studie wird die Auswirkung einer C. trachomatis Infektion auf Basen-Exzisionsreparatur (BER) thematisiert. Interessanterweise wurde herausgefunden, dass während einer C. trachomatis Infektion die Expression von Polymerase β herunterreguliert ist und dadurch die Polymerase β-vermittelte Basen-Exzisionsreparatur in vitro gestoppt
wird. Diese Herunterregulierung konnte mit einer verminderten Expression des Tumorsuppressor p53 assoziiert werden. Darüber hinaus reguliert p53 auf transkriptioneller
Ebene Polymerase β und eine Stabilisierung von p53 während einer C. trachomatis Infektion verbesserte die Reparatur-Effizienz. Vorangegangene Studien haben außerdem gezeigt, dass C. trachomatis die latente Form von HHV-6 reaktivieren kann. Deshalb unterstützt die genomische Instabilität aufgrund einer Insertion von HHV-6 DR, gefolgt von komprimierter BER während einer C. trachomatis Infektion, zunehmend die Hypothese, dass eine pathogene Infektion ein vermutlicher Auslöser von Eierstockkrebs sein könnte.
KW  - Chlamydia trachomatis
KW  - Host Genome Integrity
KW  - Chlamydia trachomatis
KW  - Human Herpesvirus 6
KW  - Humanes Herpesvirus 6
KW  - Eierstockkrebs
KW  - Molekulargenetik
Y1  - 2019
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-162026
ER  - 
TY  - THES
A1  - Montalbán del Barrio, Itsaso
T1  - Immunosuppressive role of adenosine produced by ectonucleotidases CD39 and CD73 in ovarian cancer, tumor associated macrophages and the host immune system
T1  - Immunosuppressive Rolle von Adenosine produziert von Ectonukleotidasen CD39 und CD73 in Eierstockkrebs, Tumor assoziierten Makrophagen und den Wirtsimmunsystem
N2  - Eierstockkrebs ist der Tumor mit der schlechtesten Heilungsprognose unter allen gynäkologischen Malignomen. Allein in Deutschland verursacht er über 6000 Tote pro Jahr. Patienten mit Ovarialkarzinom zeigen erst in einem sehr fortgeschrittenen Stadium charakteristische Symptome. Die einzig möglichen Behandlungsmethoden sind dann die operative Tumorentfernung und die Verabreichung von platinbasierter Chemotherapien sowie von Anthrazyklinen. Da die aktuelle 5-Jahres-Überlebensrate lediglich 20-40% beträgt, besteht ein dringender Bedarf an neuen therapeutischen Optionen.
Seit herausgefunden wurde, dass immunologische Parameter das Überleben der Patienten beeinflussen, ist Immuntherapie zu einer der vielversprechendsten Behandlungsarten des Eierstockkrebs geworden. Das Ziel unserer Forschung ist die Überwindung der Immunevasion des Tumors durch ein Verhindern der immun-unterdrückenden Mechanismen des Tumors. Im Speziellen befasst sich diese Arbeit mit dem Einfluss von Adenosin, das durch die Ectonukleotidasen CD39 und CD73 in der Mikroumgebung des Tumors gebildet wird. Die CD39- und CD73-Expression der Zellen führt zu Immunosuppression da diese Ectonukleotidasen immun-stimulierendes, extrazelluläres ATP in immunsuppressives Adenosin umwandeln. Dies wurde zuerst als Effektormechanismus für regulatorische T-Zellen beschrieben, kann aber auch im Tumormikromilieu von Bedeutung sein.
Mit dem Wissen, dass Tumorzellen von Eierstockkrebs-Patientinnen große Mengen der ATP-unterdrückenden Ectonukleotidasen CD39 und CD73 bilden, analysierten wir die adenosinvermittelte Unterdrückendung von Immunantwortenin der Mikroumgebung der Tumorzellen. Im Vergleich zu regulatorischen T Zellen konnten wir bei Eierstockkrebs-Zelllinien und bei aus Aszites gewonnenen Krebszellen eine 30- bis 60-fache Adenosinproduktion messen. Um diesen mutmaßlichen Immunevasions-Mechanismus zu bestätigen, untersuchten wir seine Auswirkungen auf mehrere Immunzellenpopulationen. CSFE-basierte Experimente zeigten zum Beispiel eine Hemmung der CD4+ T-Zell-Proliferation durch Adenosin, welches von Eierstockkrebs-Zellen produziert wurde. In diesem Zusammenhang haben wir auch eine in-vitro Methode entwickelt, mit der wir die Beeinflussung von Makrophagen durch Eierstockkrebszellen analysieren und modulieren konnten. Neben seiner suppressiven Wirkung übt Adenosin auch chemotaktische Effekte auf menschliche Monozyten aus und lockt wahrscheinlich myeloide Vorläuferzellen zum Tumorgewebe. Anschließend differenzieren sich menschliche Monozyten in einer von Eierstockkrebszellen geformten Mikroumgebung zu M2 Makrophagen oder tumor-assoziierten Makrophagen (TAMs), die ihrerseits erhebliche Mengen der Adenosin-produzierenden Ectonukleotidasen CD39 und CD73 bilden.
Während wir die Regulierung der Ectonukleotidasen-Expression untersuchten, entdeckten wir auch, dass klinisch genutzte Techniken zur Behandlung von Eierstockkrebs (zum Beispiel die Anwendung von Doxorubicin oder Bestrahlung) in vitro das CD73- und CD39-Level von Eierstockkrebs- und Immunzellen beeinflussen. In dieser Studie zeigen wir, wie dieser behandlungsbedingte Wechsel des ATP/Adenosine-Verhältnisses die Effektorfunktion verschiedener Immunzellen moduliert. Darüber hinaus untersuchen wir den potentiellen Vorteil von klinisch verfügbaren, niedermolekularen Inhibitoren für CD39 und CD73, die die Immunsuppression in der Mikroumgebung des Tumors partiell aufheben könnten, und die vor allem in Kombination mit gängigen Behandlungsschemata von großem Interesse sein könnten.
N2  - Ovarian cancer (OvCa) is the tumor with the most unfavourable prognosis among all gynaecological malignancies causing more than 6000 deaths per year in Germany alone.  Patients with OvCa show symptoms at very advanced stages of tumor progression when the only available treatments consist on tumor debulking surgery and administration of platinum based chemotherapeutics and anthracyclins. There is an urgent need to develop new therapeutical strategies since the actual 5 year survival rate of OvCa patients does not exceed 20-40%.  
Immunotherapy is a promising approach for treatment of ovarian cancer, since it has been observed that immunological parameters can influence the outcome of the patient.  The aim of our research is to overcome tumor immune escape by counteracting the immunosuppressive mechanisms developed by the tumor. In particular, this work studies the influence of adenosine generated by the ectonucleotidases CD39 and CD73 in the tumor microenvironment. Cellular expression of CD39 and CD73 contributes to immunosupression as these ectonucleotidases convert immune-stimulatory extracellular ATP into immunosuppressive adenosine. This was primarily described as effector mechanism for regulatory T cells, but may also be important in the tumor microenvironment. 
Having found that tumor cells from OvCa-patients express high levels of ATP-depleting ectonucleotidases CD39 and CD73 we set out to investigate a potential immunosuppressive mechanism via adenosine production in the tumor microenvironment.  We could measure 30-60 times higher adenosine production by OvCa cell lines and ascites-derived cancer cells as compared to physiological normal conditions. To confirm this putative immune escape mechanism we investigated its effect on several immune cell populations. CFSE-based assays, for example, showed an inhibition of CD4+ T cell proliferation by OvCA cell-derived adenosine. In this context, we have further established an in-vitro assay, where OvCa cells modulate the function of macrophages towards a M2 or tumor associated (TAM) phenotype. Together with the phenotype modulation adenosine exerts chemotactic effects on human monocytes and is thus likely to attract myeloid precursor cells towards the tumor tissue. Moreover, in a microenvironment that is shaped by OvCa cells, human monocytes differentiate into M2 macrophages or TAMs which themselves express significant levels of the adenosine-generating ectonucleotidases CD39 and CD73.
Investigating the regulation of ectonucleotidase expression, we also observed that approaches clinically used to treat OvCa (namely application of doxorubicine or irradiation) influence CD73 and CD39 levels of OvCa and immune cells in vitro. In this study we show how this treatment-induced change in the ATP/adenosine ratio modulates the effector function of different immune cells. Furthermore, we investigate the potential benefit of clinically available small molecule inhibitors for CD39 and CD73 that could relieve immunosuppression in the tumor microenvironment especially in combination with common treatment regimes.
KW  - Eierstockkrebs
KW  - CD39
KW  - CD73
KW  - Adenosin
KW  - Immunsuppression
Y1  - 2015
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-133268
ER  - 
TY  - THES
A1  - Seida, Ahmed Adel
T1  - The Immunomodulatory Role of Endogenous Glucocorticoids in Ovarian Cancer
T1  - Die immunmodulatorische Bedeutung der lokalen Aktivierung von endogenem Cortison im Ovarialkarzinom
N2  - Ovarian cancer currently causes ~6,000 deaths per year in Germany alone. Since only palliative treatment is available for ovarian carcinomas that have developed resistance against platinum-based chemotherapy and paclitaxel, there is a pressing medical need for the development of new therapeutic approaches. As survival is strongly influenced by immunological parameters, immunotherapeutic strategies appear promising. The research of our group thus aims at overcoming tumour immune escape by counteracting immunosuppressive mechanisms in the tumour microenvironment. In this context, we found that tumour-infiltrating myeloid-derived suppressor cells (MDSC) or tumour associated macrophages (TAM) which are abundant in ovarian cancer express high levels of the enzyme 11β-hydroxysteroid dehydrogenase1 (11-HSD1). This oxido-reductase enzyme is essential for the conversion of biologically inactive cortisone into active cortisol. In line with this observation, high endogenous cortisol levels could be detected in serum, ascitic fluid and tumour exudates from ovarian cancer patients. Considering that cortisol exerts strong anti-inflammatory and immunosuppressive effects on immune cells, it appears likely that high endogenous cortisol levels contribute to immune escape in ovarian cancer. We thus hypothesised that local activation of endogenous glucocorticoids could suppress beneficial immune responses in the tumour microenvironment and thereby prevent a successful immunotherapy. To investigate the in vivo relevance of this postulated immune escape mechanism, irradiated PTENloxP/loxP loxP-Stop-loxP-krasG12D mice were reconstituted with hematopoietic stem cells from either glucocorticoid receptor (GR) expressing mice (GRloxP/loxP) or from mice with a T cell-specific glucocorticoid receptor knock-out (lck-Cre GRloxP/loxP) mice. In the host mice, the combination of a conditional PTEN knock-out with a latent oncogenic kras leads to tumour development when a Cre-encoding adenovirus is injected into the ovarian bursa. Using this model, mice that had been reconstituted with GC-insensitive T cells showed better intratumoural T cell infiltration than control mice that had received functionally unaltered GRloxP/loxP cells via adoptive transfer. However, tumour-infiltrating T cells mostly assumed a Foxp3+ (regulatory) phenotype and survival was even shortened in mice with cortisol-insensitive T cells. Thus, endogenous cortisol seems to inhibit immune cell infiltration in ovarian cancer, but productive anti-tumour immune responses might still be prevented by further factors from the tumour microenvironment. Thus, our data did not provide a sufficiently strong rationale to further pursue the antagonisation of glucocorticoid signalling in ovarian cancer patients, Moreover, glucocorticoids are frequently administered to cancer patients to reduce inflammation and swelling and to prevent chemotherapy-related toxic side effects like nausea or hypersensitivity reactions associated with paclitaxel therapy. Thus, we decided to address the question whether specific signalling pathways in innate immune cells, preferentially in NK cells, could still be activated even in the presence of GC. A careful investigation of the various activating NK cell receptors (i.e. NKp30, NKp44, NKp46), DNAM-1 and NKG2D) was thus performed which revealed that NKp30, NKp44 and NKG2D are all down-regulated by cortisol whereas NKp46 is actually induced by cortisol. Interestingly, NKp46 is the only known receptor that is strictly confined to NK cells. Its activation via crosslinking leads to cytokine release and activation of cytotoxic activity. Stimulation of NK cells via NKp46 may contribute to immune-mediated tumour destruction by triggering the lysis of tumour cells and by altering the cytokine pattern in the tumour microenvironment, thereby generating more favourable conditions for the recruitment of antigen-specific immune cells. Accordingly, our observation that even cortisol-treated NK cells can still be activated via NKp46 and CD2 might become valuable for the design of immunotherapies that can still be applied in the presence of endogenous or therapeutically administered glucocorticoids.
N2  - Ovarialkarzinome verursachen allein in Deutschland jährlich ca. 6.000 Todesfälle. Da bei Ovarialkarzinomen, die eine Resistenz gegen eine platinbasierte Chemotherapie mit cis-Platin und gegen Paclitaxel entwickelt haben, nur eine palliative Behandlung möglich ist, gibt esbesteht ein dringenden dringender Bedarf an der Entwicklung von neuen Therapieansätzen. Das Überleben der Patientinnen ist sehr stark von immunologischen Parametern beeinflusst, und somit erscheinensodass immuntherapeutische Strategien als ein vielversprechender Ansatzerscheinen. Das Ziel der Forschung in unserer Gruppe ist daher, dem „Tumor-Immun-Escape“ durch eine Verhinderung von immunosuppressiven Mechanismen in im der Tumormikromilieu-Mikroumgebung entgegenzuwirken. In diesem Zusammenhang haben wir gefundenentdeckt, dass Tumor-infiltrierende Suppressorzellen der myeloiden Ursprungsschen Reihe (MDSC) oder Tumor-assoziierte Makrophagen (TAM), die in Ovarialkarzinomen reichlich vorhanden sind, das Enzym 11β-Hydroxysteroid-Dehydrogenase 1 (11β-HSD1) in großer Menge exprimieren. Diese Oxido-Reduktase ist essentiell bei derfür die Umwandlung von biologisch inaktiven Cortison in biologisch aktives Cortisol. In Übereinstimmung damit, werden hohe endogene Cortisol Spiegel in Seren, Azites und Tumorsekreten von Ovarialkarzinom-Patientinnen gemessen. Unter Berücksichtigung der starken anti-inflammatorischen und immunsuppressiven Eigenschaften von Cortisol, erscheint es sehr wahrscheinlich, dass ein hoher endogener Cortisol-Spiegel zum „Immune-Escape“ von Ovarialkarzinomzellen beiträgt. Unsere Vermutung ist Wir stellten daher die Hypothese auf, dass die lokale Aktivierung von endogenen Glucocorticoiden zu einer Unterdrückung der nützlichen Immunantwort in der Tumor-Mikroumgebung führt und eine erfolgreiche Immuntherapie verhindert. Um die in vivo Relevanz dieses postulierten „Immune-Escape“ Mechanismuses zu untersuchen, wurden bestrahlte PTENloxP/loxP loxP-Stop-loxP-krasG12D Mäuse mit Hämatopoetischen hämatopoietischen Stammzellen entweder aus Glucocoprticoid-Rezeptor (GR) exprimierenden Mäusen (GRloxP/loxP) oder aus Mäusen mit einem T-Zell spezifischen Glucocoprticoid-Rezeptor knock-out (lck-Cre GRloxP/loxP) rekonstituiert. In diesen Mäusen führte die Kombination von konditionellem PTEN knock-out mit einer latenten Expression von oncogenen onkogenen Kras zur Tumorentwicklung sobald ein für Cre-Rekombinase codierendes Adenovirus in die Ovarien-ovarielle Bursa injiziert wurdewird. Mit Hilfe von diesesm Modells wurde gezeigt, dass Mäuse, die mit GC-unempfindlichen T-Zellen rekonstituiert worden waren eine bessere intratumorale T-Zell Infiltration zeigten im Vergleich zu Kontroll-Mäusen, die über einen adaptiven Transfer funktionell unveränderte GRloxP/loxP Zellen erhalten hatten. Tumor-infiltrierende T-Zellen haben aber in der Mehrzahl einen hauptsächlich angenommen Foxp3+ (regulatorischen) Phänotyp angenommen, sodass und das Überleben dieser Zellen war sogar verkürzt in Mäusen mit Cortisol-unempfindlichen T-Zellen sogar eine verkürzte Überlebenszeit aufwiesen. Somit scheint endogenes Cortisol die Infiltration von Immunzellen beim Ovarialkarzinom zu inhibieren, aber eine produktive antitumorale Immunantwort könnte scheint trotzdem verhindert werden durch andere Faktoren aus im Tumormikromilieu verhindert zu werden.der Tumor-Mikroumgebung. Somit bieten unsere Daten keine ausreichend starke Begründung, für eineum das Konzept der Antagonisierung endogener,der durch Glucocorticoide ausgelösten ausgelöster Signale in Ovarialkarzinom-Patientinnen weiter zu verfolgen. Des Weiteren werden Glucocorticoide oft Krebspatienten verabreicht, um Entzündungen und Schwellungen zu reduzieren sowie Chemotherapie. bedingte Nebeneffekte wie Übelkeit oder Überempfindlichkeitsreaktionen, die mit einer Paclitaxel-Therapy einhergehen, zu verhindern. Daher wurde der Frage nachgegangen, ob spezifische Signalwege im angeborenem Immunsystem, insbesondere in NK-Zellen, auch in Anwesenheit von GC noch aktiviert werden können. Eine Untersuchung der verschiedenen NK-Zellen aktivierenden Rezeptoren (NKp30, NKp44, NKp46, DNAM-1 und NKG2D) wurde durchgeführt. Dabei wurde eine Herunterregulation von NKp30, NKp44 und NKG2D sowie eine Induktion von NKp46 durch Cortisol festgestellt. Von besonderem Interesse ist, dass NKp46 der einzige bekannte Rezeptor ist, der nur von NK-Zellen exprimiert wird. Seine Aktivierung bewirkt eine Cytokinfreisetzung Zytokinfreisetzung und eine Aktivierung Induktion der zytotoxischen AktivitätNK Zell-Antwort. Eine Stimulation der NK-Zellen über NKp46 könnte zur immun-vermittelten Tumorzerstörung durch Auslösen der Tumorzell-Lyse und durch eine Veränderung des Cytokinexpressionsmusters Zytokinexpressionsmusters in im Tumormikromilieu der Tumor-Mikroumgebung beitragen. Somit würden verbesserte Bedingungen für die Rekrutierung von antigen-spezifischen Immunzellen generiert. Unsere Beobachtung, dass selbst Cortisol behandelte NK-Zellen immer noch über NKp46 und CD2 aktiviert werden können, könnten nützlich zur Entwicklung von Immuntherapien sein, die in Gegenwart von endogenen oder therapeutisch verabreichten Glucocorticoide angewendet werden sollen.
KW  - Cortison
KW  - Eierstockkrebs
KW  - Cortison
KW  - Ovarialkarzinom
KW  - Endogenous Glucocorticoids
KW  - Ovarian Cancer
Y1  - 2012
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-73901
ER  -