TY  - THES
A1  - Neuhaus, Nikolas
T1  - MACC1 - ein prognostischer Blutmarker für das Überleben von Patienten mit Glioblastoma multiforme?
T1  - MACC1 – a prognostic tumor marker for the survival of patients with glioblastoma multiforme?
N2  - Das GBM ist der aggressivste primäre Hirntumor bei Erwachsenen ohne bekannten Tumormarker. Wir haben im Blutplasma zirkulierende mRNA Transkripte von MACC1, einem prognostischen Biomarker für solide Tumoren, auf ihre Korrelation mit dem klinischem Outcome und der Therapieantwort bei GBM-Patienten getestet. MACC1 mRNA Transkripte waren signifikant erhöht bei GBM-Patienten im Vergleich zur Kontrollgruppe. Eine niedrige MACC1 mRNA Transkript-Konzentration clusterte mit anderen prognostisch wertvollen Faktoren, wie z.B. dem IDH1 Mutationsstatus: Patienten mit der IDH1 R132H Mutation in Kombination mit einer niedrigen MACC1 mRNA Transkript-Konzentration wiesen das längste Gesamtüberleben von über 2 Jahren auf, IDH1 wildtyp und eine hohe MACC1 mRNA Transkript-Konzentration führten zum schlechtesten Outcome (medianes Gesamtüberleben 8,1 Monate). Patienten mit IDH1 wildtyp und einer niedriger MACC1 mRNA Transkript-Konzentration waren intermediär (medianes Gesamtüberleben 9,1 Monate). Kein Patient hatte eine IDH1 R132H Mutation und eine hohe MACC1 mRNA Transkript-Konzentration. Patienten mit niedriger MACC1 mRNA Transkript-Konzentration, die die Standardtherapie nach Stupp erhielten, überlebten länger (medianes Gesamtüberleben 22,6 Monate) als Patienten mit einer hohen MACC1 mRNA Transkript-Konzentration (medianes Gesamtüberleben 8,1 Monate). Patienten, die keine Standardtherapie erhielten, zeigten das schlechteste Outcome, unabhängig von der MACC1 mRNA Transkript-Konzentration (niedrig: 6,8 Monate, hoch: 4,4 Monate). Durch das Hinzufügen der MACC1 mRNA TranskriptKonzentrationen zur präoperativen Diagnostik könnte somit die Prognose und das Outcome von GBM Patienten genauer evaluiert werden und so eine genauere Einteilung in Therapie- und Risikogruppen erfolgen
N2  - Glioblastoma multiforme (GBM)is an aggressive primary brain tumor of the adult with unknown tumor markers. We evaluated whether circulating mRNA transcripts of metastasis-associated- in colon-cancer (MACC1), a prognostic tumor marker for other solid tumors, correlats with the prediction of clinical outcome and the therapy response. MACC1-transcripst were significantly higher in GBM patients compared to controls. Low MACC1 transcript levels clustered together with other prognostic markers. MACC1 was associated with the GBM-patient`s prognosis in conjunction with the isocitrate dehydrogenase (IDH) mutation status: IDH1 R132H mutation and low MACC1 transcript levels was most favorable (median OS > 2 years), IDH1 wildtyp and high MACC1 transcript levels was worst (median OS 8,1 months), while IDH1 wildtyp and low MACC1 transcript levels was intermediate (median OS 9,1 months). No patients showed IDH1 R132H mutation and high MACC1 transcript levels. GBM patients with low MACC1 levels receiving standard therapy survived longer (median OS 22.6 months) than patients with high MACC1 levels (median OS 8.1 months). Patients not receiving the standard regimen showed the worst prognosis, independent of MACC1 levels (low: 6.8 months, high: 4.4 months). Addition of circulating MACC1 transcript levels to the existing prognostic workup may improve the accuracy of outcome prediction and help define more precise risk categories of GBM patients.
KW  - MACC1
KW  - Glioblastoma
Y1  - 2023
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-314191
ER  - 
TY  - THES
A1  - Schulz, Ellina
T1  - Lokale Ultraschall-vermittelte Zytostatika-Applikation  zur Behandlung von Hirntumoren
T1  - Local ultrasound mediated cytostatic drug application for the treatment of brain tumors
N2  - Glioblastoma (GBM) sind bösartige hirneigene Tumore, deren schlechte Prognose einer innovativen Therapie bedarf. Aus diesem Grund wurde ein neuer Therapieansatz entwickelt, der auf einer lokalen Ultraschall-vermittelten Zytostatika Applikation beruht. Hierfür wurden stabile Microbubbles (MB) bestehend aus Phospholipiden synthetisiert. Es konnte gezeigt werden, dass MB als auch fokussierter Ultraschall niedriger Intensität (LIFU) keinen negativen Einfluss auf GBM-Zellen hat. MB hingegen konnten mittels LIFU destruiert werden, wodurch das in den MB eingeschlossene Chemotherapeutikum freigesetzt werden kann. Es wurden verschiedene Platin(II)- und Palladium(II)-Komplexe auf GBM Zellen getestet. Zur Beladung der MB wurde Doxorubicin (Dox) verwendet. Es konnte eine Beladungseffizienz der MB mit Dox von 52 % erreicht werden, auch eine Aufreinigung dieser mittel Ionenaustausch-Chromatographie und Dialyse war erfolgreich. Die Austestung der mit Dox beladenen MB (MBDox) erfolgte auf GBM-Zellen in 2D- und 3D-Zelkulturmodellen. Dabei zeigte sich, dass die Behandlung mit MBDox und LIFU für 48 h eine zytotoxische Wirkung hatte, die sich signifikant von der Behandlung mit MBDox ohne LIFU unterschied. Zur Austestung der MBDox in 3D-Zellkulturmodellen wurden zwei Scaffold-Systeme eingesetzt. Es zeigte sich in den Versuchen, dass MBDox mit LIFU im Vergleich zu MBDox ohne LIFU Applikation einen zytotoxischen Effekt auf GBM-Zellen haben. Somit konnte die Wirksamkeit der Zytostatika Applikation mittels MB und LIFU in 2D- und 3D-Zellkulturmodellen erfolgreich etabliert werden. Als weiterer Schritt wurden zwei 3D in vitro Modelle erarbeitet. Dabei wurden zunächst organotypische hippocampale Slice Kulturen (organotypic hippocampal brain slice cultures, OHSC) aus der Maus hergestellt und anschließend mit fluoreszent-markierten Mikrotumoren aus GBM-Zelllinien, Primärzellen (PZ) und aus Patienten generierten GBM-Organoiden hergestellt. Diese GBM-Modelle wurden mit Tumor Treating Fields (TTFields) behandelt. Dabei war eine Abnahme der Tumorgröße von Mikrotumoren aus GBM-Zellen und PZ unter TTFields-Behandlung für 72 h messbar. Als weiteres in vitro Modell wurden humane Tumorschnitte aus intraoperativ entferntem GBM-Patientenmaterial hergestellt. Die Schnitte wiesen ein heterogenes Ansprechen nach 72 h TTFields-Applikation auf. Dies spiegelt die Heterogenität des GBM sehr gut wider und bestärkt die Eignung des Modelles zur Untersuchung von neuen Therapieansätzen zur Behandlung von GBM.
N2  - Glioblastoma (GBM) are malignant brain tumor with a poor prognosis requiring innovative therapy. For this reason, a new therapeutic approach based on local ultrasound-mediated cytostatic application is now being established. For this purpose, stable microbubbles (MB) consisting of phospholipids were synthesized. It could be shown that MB as well as focused low intensity ultrasound (LIFU) had no negative effect on GBM cells. MB, on the other hand, could be destroyed by LIFU, allowing the release of the chemotherapeutic agent entrapped in MB. Different platinum(II) and palladium(II) complexes were tested on GBM cells. Doxorubicin (Dox) was used to load the MB. Loading efficiency of MB with Dox of 52% was achieved, and purification of these by ion-exchange chromatography and dialysis was also successful. Dox-loaded MB (MBDox) was tested on GBM cells in 2D and 3D cell culture models. This showed that treatment with MBDox and LIFU for 48 h had a cytotoxic effect that was significantly different from treatment with MBDox without LIFU. Two scaffold systems were used to test MBDox in 3D cell culture models. It was shown in the experiments that MBDox with LIFU had a cytotoxic effect on GBM cells compared with MBDox without LIFU application. Thus, the efficacy of cytostatic drug application using MB and LIFU was successfully established in 2D and 3D cell culture models. As a further step, two 3D in vitro models were developed. Here, organotypic hippocampal brain slice cultures (OHSC) were first prepared from mice and then with fluorescent-labeled microtumors from GBM cell lines, primary cells (PZ), and GBM organoids generated from patients. These GBM models were treated with tumor treating fields (TTFields). Thereby, a decrease in tumor size of microtumors derived from GBM cells and PZ was measurable under TTFields treatment for 72 h. As another in vitro model, human tumor sections were prepared from intraoperatively removed GBM patient material. The sections showed heterogeneous responses after 72 h of TTFields application. This reflects the heterogeneity of GBM very well and reinforces the suitability of the model to investigate new therapeutic approaches for the treatment of GBM.
KW  - Glioblastom
KW  - Hirntumor
KW  - Ultraschall
KW  - Microbubbles
KW  - Glioblastoma
KW  - Slice Culture
KW  - 3D cell culture
Y1  - 2023
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-320168
ER  - 
TY  - THES
A1  - Schömig, Beate
T1  - Regulation tumorassoziierter Proteine in humanen Gliomen durch den Einfluss von Hypoxie
T1  - Hypoxic regulation of tumour-associated proteins in human gliomas
N2  - Das Glioblastom ist mit einem Anteil von 20% an allen hirneigenen Tumoren der häufigste und bösartigste primäre intrakranielle Tumor. Trotz multimodalem Therapiekonzept, das operative Resektion, Strahlen- und Chemotherapie verbindet, haben Patienten eine Prognose von im Mittel nur 14,6 Monaten. Sein aggressives Wachstum zieht eine Vaskularisierung nach sich, die jedoch nicht in ausreichendem Maße die Sauerstoffversorgung des Tumorgewebes sicherstellen kann. Studien mit Messelektroden zeigten einen deutlich reduzierten Sauerstoffpartialdruck im Tumor im Vergleich zum umliegenden Hirngewebe. Dieses hypoxische Milieu löst genetische Alterationen und adaptive Veränderungen der Proteinexpression aus, die eine Selektion besonders aggressiver Tumorzellen bewirkt. Für eine bessere prognostische Einschätzung sowie als zukünftige therapeutische Ziele zur Erhöhung der Response auf Chemo- und Strahlentherapie ist es von großem Interesse, solche Faktoren als mögliche Hypoxiemarker aufzufinden. In dieser Arbeit wurden die Proteine HIF-1α, CAIX, VEGF, EPO und NDRG1 auf mRNA- und Proteinebene in den Glioblastomzelllinien GaMG, U251 und U373 auf eine Veränderung ihrer Expression unter hypoxischen Bedingungen untersucht. Ausmaß (5% O2, 1% O2 und 0,1% O2) und Dauer (1 h, 6 h und 24 h) der Hypoxie wurde variiert. Anschließend wurde über 24 h und 48 h eine Reoxygenierung durchgeführt. Auch wurden Expressionsuntersuchungen an Gewebeproben von Normalhirnen, Astrozytomen WHO Grad II und Glioblastomen vorgenommen. Die Verwendbarkeit von GAPDH als Marker für diese Analysen wurde durch Experimente sichergestellt, die dessen mRNA und das Protein als nicht durch Hypoxie oder Malignisierung reguliert nachwiesen. Wir bestätigten die Rolle von HIF-1α als Mediator der hypoxischen Zellantwort. Während die mRNA konstant blieb, wurde das Protein unter hypoxischen Bedingungen hochreguliert. Dies zeigte auch, dass unser experimentelles Setting funktionierte. NDRG1, CA-IX sowie EPO wurden unter Hypoxie sowohl auf mRNA-, als auch Proteinebene hochreguliert und blieben unter Reooxygenierung stabil. In Glioblastomen waren diese Gene auf mRNA-Ebene bedeutend stärker exprimiert als in niedriggradigen Astrozytomen. HIF-1α, NDRG1, CA-IX sowie EPO können also in humanen Glioblastomzellen als Hypoxiemarker dienen und möglicherweise auch eine prognostische und therapeutische Bedeutung haben.
N2  - Glioblastomas, making up 20 % of all brain tumours, are the most common and most malignant primary intracranial tumours. Multimodal treatment with surgery, chemotherapy, and radiotherapy currently gives patients a median survival time of only 14.6 months. Glioblastomas’ aggressive growth induces vascularization that is, however, inadequate to ensure normoxic conditions in the tumour tissue. Oxygen electrode measurements have shown significantly reduced pO2 in tumour tissue compared to surrounding brain tissue. Resulting hypoxia-induced genetic alterations and adaptive changes in protein expression lead to increased selection of aggressive tumour cells. As putative hypoxia markers, regulating factors are of interest for more accurate prognosis and as therapeutic targets in order to increase response to chemotherapy and radiotherapy. This work examines the proteins HIF-1α, CA-IX, VEGF, EPO, and NDRG1 in glioblastoma cell lines GaMG, U251, and U373 for changes in mRNA and protein expression under hypoxic conditions. Under our protocol, varying levels of hypoxia (5 % O2, 1 % O2, 0.1 % O2) and exposure (1, 6, and 24 h) were used. Subsequently, cells were reoxygenated for 24 and 48 hours, respectively. Expression analysis was done on normal brain tissue, WHO grade II astrocytoma, and glioblastoma. GAPDH was used as a marker for these analyses, its expression invariance on the mRNA and protein levels with respect to hypoxia as well as malignancy having been experimentally verified. We have identified HIF-1α as a mediator of cell responses to hypoxia. With stable mRNA expression, protein expression levels were elevated under hypoxic conditions, confirming the validity of the experimental setup. Hypoxic NDRG1, CA-IX, and EPO levels were elevated (mRNA and protein) and remained stable under reoxygenation. Expression of mRNA was significantly higher in glioblastoma than in low-grade astrocytoma. We conclude that HIF-1α, NDRG1, CA-IX, and EPO may be used as hypoxia markers in human glioblastoma cells and may be relevant for prognosis and therapy.
KW  - Hypoxie
KW  - Gliom
KW  - Glioblastom
KW  - Astrozytom
KW  - HIF-1
KW  - CA-IX
KW  - NDRG1
KW  - EPO
KW  - VEGF
KW  - Hypoxia
KW  - Glioma
KW  - Glioblastoma
KW  - Astrocytoma
Y1  - 2010
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-49347
ER  -