TY  - JOUR
A1  - Schartl, Manfred
T1  - Beyond the zebrafish: diverse fish species for modeling human disease
JF  - Disease Models & Mechanisms
N2  - In recent years, zebrafish, and to a lesser extent medaka, have become widely used small animal models for human diseases. These organisms have convincingly demonstrated the usefulness of fish for improving our understanding of the molecular and cellular mechanisms leading to pathological conditions, and for the development of new diagnostic and therapeutic tools. Despite the usefulness of zebrafish and medaka in the investigation of a wide spectrum of traits, there is evidence to suggest that other fish species could be better suited for more targeted questions. With the emergence of new, improved sequencing technologies that enable genomic resources to be generated with increasing efficiency and speed, the potential of non-mainstream fish species as disease models can now be explored. A key feature of these fish species is that the pathological condition that they model is often related to specific evolutionary adaptations. By exploring these adaptations, new disease-causing and disease-modifier genes might be identified; thus, diverse fish species could be exploited to better understand the complexity of disease processes. In addition, non-mainstream fish models could allow us to study the impact of environmental factors, as well as genetic variation, on complex disease phenotypes. This Review will discuss the opportunities that such fish models offer for current and future biomedical research.
KW  - evolutionary mutant model
KW  - natural variation
KW  - cancer
KW  - fish model
Y1  - 2014
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-119919
SN  - 1754-8411
VL  - 7
IS  - 2
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Petrov, Ivan
A1  - Gentschev, Ivaylo
A1  - Vyalkova, Anna
A1  - Elashry, Mohamed I.
A1  - Klymiuk, Michele C.
A1  - Arnhold, Stefan
A1  - Szalay, Aladar A.
T1  - Canine Adipose-Derived Mesenchymal Stem Cells (cAdMSCs) as a "Trojan Horse" in Vaccinia Virus Mediated Oncolytic Therapy against Canine Soft Tissue Sarcomas
JF  - Viruses
N2  - Several oncolytic viruses (OVs) including various human and canine adenoviruses, canine distemper virus, herpes-simplex virus, reovirus, and members of the poxvirus family, such as vaccinia virus and myxoma virus, have been successfully tested for canine cancer therapy in preclinical and clinical settings. The success of the cancer virotherapy is dependent on the ability of oncolytic viruses to overcome the attacks of the host immune system, to preferentially infect and lyse cancer cells, and to initiate tumor-specific immunity. To date, several different strategies have been developed to overcome the antiviral host defense barriers. In our study, we used canine adipose-derived mesenchymal stem cells (cAdMSCs) as a “Trojan horse” for the delivery of oncolytic vaccinia virus Copenhagen strain to achieve maximum oncolysis against canine soft tissue sarcoma (CSTS) tumors. A single systemic administration of vaccinia virus-loaded cAdMSCs was found to be safe and led to the significant reduction and substantial inhibition of tumor growth in a CSTS xenograft mouse model. This is the first example that vaccinia virus-loaded cAdMSCs could serve as a therapeutic agent against CSTS tumors.
KW  - oncolytic virus
KW  - cancer
KW  - vaccinia virus
KW  - canine cancer cell lines
KW  - canine adipose-derived mesenchymal stem cells (cAdMSCs)
KW  - canine soft tissue sarcoma (CSTS)
KW  - canine cancer therapy
Y1  - 2020
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-236007
VL  - 12
IS  - 7
ER  - 
TY  - THES
A1  - Laisney, Juliette Agnès Geneviève Claire
T1  - Characterisation and regulation of the Egfr/Egfr ligand system in fish models for melanoma
N2  - Fish of the genus Xiphophorus belong to the oldest animal models in cancer research. The oncogene responsible for the generation of spontaneous aggressive melanoma encodes for a mutated epidermal growth factor receptor (Egfr) and is called xmrk for Xiphophorus melanoma receptor kinase. Xmrk constitutive activation mechanisms and subsequent signaling pathways have already been investigated and charaterized but it is still unknown if Egfr ligands may also play a role in Xmrk-driven melanoma formation. To investigate the potential role of Egfr ligands in Xmrk-driven melanoma, I firstly analyzed the evolution of teleost and tetrapod Egfr/Egfr ligand systems. I especially focused on the analysis on the medaka fish, a closely related species to Xiphophorus, for which the whole genome has been sequenced. I could identify all seven Egfr ligands in medaka and could show that the two teleost-specific Egfr copies of medaka display dissimilar expression patterns in adult tissues together with differential expression of Egfr ligand subsets, arguing for subfunctionalization of receptor functions in this fish. Our phylogenetic and synteny analyses supported the hypothesis that only one gene in the chordate ancestor gave rise to the diversity of Egfr ligands found in vertebrate genomes today. I also could show that the Egfr extracellular subdomains implicated in ligand binding are not evolutionary conserved between tetrapods and teleosts, making the use of heterologous ligands in experiments with fish cells debatable. Despite its well understood and straight-forward process, Xmrk-driven melanomagenesis in Xiphophorus is problematic to further investigate in vivo. Our laboratory recently established a new melanoma animal model by generating transgenic mitf::xmrk medaka fishes, a Xiphophorus closely related species offering many more advantages. These fishes express xmrk under the control of the pigment-cell specific Mitf promoter. During my PhD thesis, I participated in the molecular analysis of the stably transgenic medaka and could show that the Xmrk-induced signaling pathways are similar when comparing Xiphophorus with transgenic mitf::xmrk medaka. These data together with additional RNA expression, protein, and histology analyses showed that Xmrk expression under the control of a pigment cell-specific promoter is sufficient to induce melanoma in the transgenic medaka, which develop very stereotyped tumors, including uveal and extracutaneous melanoma, with early onset during larval stages. To further investigate the potential role of Egfr ligands in Xmrk-driven melanoma, I made use of two model systems. One of them was the above mentioned mitf::xmrk medaka, the other was an in-vitro cell culture system, where the EGF-inducible Xmrk chimera HERmrk is stably expressed in murine melanocytes. Here I could show that HERmrk activation strongly induced expression of amphiregulin (Areg) and heparin-binding EGF-like growth factor (Hbegf) in melanocytes. This regulation was dependent on the MAPK and SRC signaling pathways. Moreover, upregulation of Adam10 and Adam17, the two major sheddases of Egfr ligands, was observed. I also could demonstrate the functionality of the growth factors by invitro analyses. Using the mitf::xmrk medaka model I could also show the upregulation of a subset of ligand genes, namely egf, areg, betacellulin (btc) and epigen (epgn) as well as upregulation of medaka egfrb in tumors from fish with metastatic melanoma. All these results converge to support an Xmrk-induced autocrine Egfr ligand loop. Interestingly, my in-vitro experiments with conditioned supernatant from medaka Egf- and Hbegf-producing cells revealed that not only Xiphophorus Egfrb, but also the pre-activated Xmrk could be further stimulated by the ligands. Altogether, I could show with in-vitro and in-vivo experiments that Xmrk is capable of inducing a functional autocrine Egfr ligand loop. These data confirm the importance of autocrine loops in receptor tyrosine kinase (RTK)-dependent cancer development and show the possibility for a constitutively active RTK to strengthen its oncogenic signaling by ligand binding.
N2  - Fische der Gattung Xiphophorus gehören zu den ältesten Tiermodellen für die Krebsforschung. Das im Xiphophorus-System für die Melanomentstehung verantwortliche Onkogen codiert für eine mutierte Version des epidermalen Wachstumsfaktorrezeptors (Egfr) und wird xmrk (für “Xiphophorus melanoma receptor kinase”) genannt. Die konstitutiven Aktivierungsmechanismen dieses Rezeptors und die daraus resultierenden aktivierten Signalwege sind bereits gut untersucht und charakterisiert. Dennoch war bisher unbekannt, ob Egfr-Liganden auch eine Rolle bei der Xmrk-vermittelten Melanomentstehung spielen. Um eine potenzielle Rolle dieser Egfr-Liganden im Xmrk-induzierten Melanom zu erforschen, habe ich zunächst die Evolution des Egfr/Egfr-Liganden-Systems in Teleostiern und Tetrapoden untersucht. Hierfür fokussierte ich mich im besonderen auf den Medaka- Fisch, der zum einen eine nahe evolutionäre Verwandtschaft zu Xiphophorus aufweist und zum anderen – im Gegensatz zu Xiphophorus - ein komplett sequenziertes und gut annotiertes Genom besitzt. Ich konnte alle sieben Egfr-Liganden in Medaka identifizieren und konnte weiterhin zeigen, dass die zwei Teleost-spezifischen Egfr-Kopien dieses Fisches ein unterschiedliches Expressionsmuster in adulten Geweben aufweisen, welches außerdem mit unterschiedlicher Egfr-Liganden-Expression einherging. Diese Daten sprechen für eine Subfunktionalisierung der Egfr-Funktionen in Medaka. Unsere phylogenetischen und Syntenie-Analysen unterstützen die Hypothese, dass nur ein einziges Egfr-Liganden-Gen des Chordaten-Vorfahren der genetische Ursprung für die zahlreichen Egfr-Liganden-Gene, die in heutigen Vertrebraten zu finden sind, darstellt. Ich konnte weiterhin zeigen, dass die an der Ligandenbindung beteiligten Domänen des Egfr nicht zwischen Tetrapoden und Teleostiern konserviert sind. Diese Daten sprechen somit gegen die Verwendung heterologer Liganden in Zellkulturexperimenten mit Fischzellen. Trotz der gut verstandenen Konsequenzen einer Xmrk-Expression auf die Pigmentzelle lässt sich die Xmrk-vermittelte Melanomentstehung in Xiphophorus relativ schwer in vivo untersuchen. In unserem Labor wurde daher kürzlich ein neues Tiermodell für Melanome entwickelt. Dabei handelt es sich um einen mitf::xmrk-transgenen Medaka. Diese Fische exprimieren xmrk unter der Kontrolle des Pigmentzell-spezifischen Mitf-Promoters. Während meiner Doktorarbeit trug ich zur molekularen Analyse der stabil transgenen Tiere bei und konnte zeigen, dass die Xmrk-vermittelte Signalgebung in mitf::xmrk-Medakas der von Xmrk-exprimierenden Xiphophorus-Fischen gleicht. Diese Daten, zusammen mit weiteren RNA-Expressions-, Protein- und histologischen Analysen, zeigten, dass die Expression von xmrk unter der Kontrolle eines Pigmentzellspezifischen Promoters ausreichend für die Melanomentstehung in Medaka ist. Eine Besonderheit dieses Melanommodelles ist die auffallend stereotype Tumorentstehung. Der Beginn der Hyperpigmentierung wird bereits in frühen Larvenstadien sichtbar und führt – je nach Fischlinie – anschließend zuverlässig zu extrakutanen Pigmentzelltumoren oder invasiven bzw. uvealen Melanomen. Um eine potenzielle Funktion der Egfr-Liganden für Xmrk-induzierte Melanome zu untersuchen, machte ich mir zwei Modellsysteme zunutze. Eines der beiden Modelle war der bereits oben erwähnte mitf::xmrk-transgene Medaka, das andere war ein in-vitro- Zellkultursystem, bei dem die EGF-induzierbare Xmrk-Chimäre HERmrk stabil in murinen Melanozyten exprimiert wird. Hier konnte ich zeigen, dass HERmrk-Aktivierung zu einer starken Genexpression der EGFR-Liganden Amphiregulin (Areg) und Heparin-binding EGFlike growth factor (Hbegf) in Melanozyten führte. Diese Regulierung war abhängig von den MAPK- und SRC-Signalwegen. Weiterhin wurde eine Induktion von Adam10 und Adam17, den zwei bedeutsamsten Proteasen zur Freisetzung von EGFR-Liganden (“Sheddasen”), festgestellt. Ich konnte die Funktionalität der so sezernierten Liganden durch in-vitro- Experimente nachweisen. Anhand des mitf::xmrk Medaka-Modelles konnte ich ebenfalls zeigen, dass sowohl mehrere Egfr-Ligandengene, nämlich egf, areg, betacellulin (btc) und epigen (epgn), als auch egfrb in Tumoren von Medaka-Fischen mit metastatischen Melanomen heraufreguliert wurden. All diese Daten lassen auf einen durch Xmrk induzierten autokrinen EGFR-Liganden-Loop schließen. Interessanterweise zeigte sich durch in-vitro- Experimente mit konditioniertem Überstand von Medaka Egf- und Hbegf-produzierenden Zellen, dass nicht nur Xiphophorus Egfrb, sondern auch das bereits aktivierte Xmrk durch beide Liganden weiter stimuliert werden konnte. Zusammengefasst zeigen meine in-vitro- und in-vivo-Daten, dass Xmrk in der Lage ist, einen funktionalen autokrinen Egfr-Liganden-Loop zu induzieren. Dieses Ergebnis unterstreicht die Bedeutung autokriner Loops in Rezeptortyrosinkinasen (RTK)-abhängiger Tumorentstehung und zeigt auf, dass selbst die onkogene Signalgebung prädimerisierter RTKs durch Ligandenbindung verstärkt werden kann.
KW  - Schwertkärpfling
KW  - Melanom
KW  - Epidermaler Wachstumsfaktor-Rezeptor
KW  - cancer
KW  - melanoma
KW  - fish model
KW  - EGFR
Y1  - 2010
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-51369
ER  - 
TY  - THES
A1  - Hart, Stefan
T1  - Characterisation of the molecular mechanisms of EGFR signal transactivation in human cancer
T1  - Charakterisierung der molekularen Mechanismen der EGFR-Transaktivierung in humanen Tumoren.
N2  - In a variety of established tumour cell lines, but also in primary mammary epithelial cells metalloprotease-dependent transactivation of the EGFR, and EGFR characteristic downstream signalling events were observed in response to stimulation with physiological concentrations of GPCR agonists such as the mitogens LPA and S1P as well as therapeutically relevant concentrations of cannabinoids. Moreover, this study reveals ADAM17 and HB-EGF as the main effectors of this mechanism in most of the cancer cell lines investigated. However, depending on the cellular context and GPCR agonist, various different members of the ADAM family are selectively recruited for specific ectodomain shedding of proAR and/or proHB-EGF and subsequent EGFR activation. Furthermore, biological responses induced by LPA or S1P such as migration in breast cancer and HNSCC cells, depend on ADAM17 and proHB-EGF/proAR function, respectively, suggesting that highly abundant GPCR ligands may play a role in tumour development and progression. Moreover, EGFR signal transactivation could be identified as the mechanistic link between cannabinoid receptors and the activation of mitogen activated protein kinases (MAPK) ERK1/2 as well as pro-survival Akt/PKB signalling. Depending on the cellular context, cannabinoid-induced signal cross-communication was mediated by shedding of proAmphiregulin and/or proHB-EGF by ADAM17. Most importantly, our data show that concentrations of THC comparable to those detected in the serum of patients after THC administration accelerate proliferation of cancer cells instead of apoptosis and thereby may contribute to cancer progression in patients.
N2  - Im Rahmen dieser Arbeit wurde gezeigt, dass in verschiedenen etablierten Tumorzelllinien, aber auch in primären Brustepithelzellen sowohl physiologische Konzentrationen von GPCR Liganden, wie z.B. den Mitogenen LPA und S1P, als auch therapeutische Konzentrationen von Cannabinoiden zur metalloproteaseabhängigen Aktivierung des EGFRs führen. Abhängig von diesem Mechanismus konnte die Aktivierung der mitogenen Ras/MAPK-Kaskade als auch des antiapoptotischen Akt/PKB Signalweges beobachtet werden. Untersuchungen mit Hilfe der siRNA-Technik oder dominant-negativen Konstrukten identifizierten ADAM17 sowie den EGFR-Liganden HB-EGF als wichtigste Komponenten dieses Signalweges. Abhängig vom Zellsystem konnte aber auch eine Beteiligung anderer Mitglieder der ADAM Familie sowie des EGFR-Liganden Amphiregulin nachgewiesen werden. Weiterhin konnte in dieser Arbeit gezeigt werden, dass die durch LPA und S1P induzierten biologische Prozesse, wie z.B. die Migration in Brustkrebs- oder HNSCC-Zellen, vollständig von der Aktivität von ADAM17 und HB-EGF/AR abhängig waren. Außerdem konnte die ADAM17- und HB-EGF/AR-vermittelte EGFR-Transaktivierung als Bindeglied zwischen Cannabinoid-Rezeptoren und MAPK- und Akt-Aktivierung sowie erhöhter Zellproliferation identifiziert werden. Die Ergebnisse dieser Arbeit unterstreichen die Rolle der EGFR Signaltransaktivierung und dadurch induzierter biologischer Antworten wie Zellmigration oder –proliferation in Tumorzellen, und sollten darüber hinaus zu einer Neubewertung der Krebstherapie mit Cannabinoiden führen.
KW  - Epidermaler Wachstumsfaktor-Rezeptor
KW  - Krebs <Medizin>
KW  - Signaltransduktion
KW  - EGFR
KW  - GPCR
KW  - Transaktivierung
KW  - Krebs
KW  - Metalloprotease
KW  - EGFR
KW  - GPCR
KW  - transactivation
KW  - cancer
KW  - metalloprotease
Y1  - 2004
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-10067
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Mamontova, Victoria
A1  - Trifault, Barbara
A1  - Burger, Kaspar
T1  - Compartment-specific proximity ligation expands the toolbox to assess the interactome of the long non-coding RNA NEAT1
JF  - International Journal of Molecular Sciences
N2  - The nuclear paraspeckle assembly transcript 1 (NEAT1) locus encodes two long non-coding (lnc)RNA isoforms that are upregulated in many tumours and dynamically expressed in response to stress. NEAT1 transcripts form ribonucleoprotein complexes with numerous RNA-binding proteins (RBPs) to assemble paraspeckles and modulate the localisation and activity of gene regulatory enzymes as well as a subset of messenger (m)RNA transcripts. The investigation of the dynamic composition of NEAT1-associated proteins and mRNAs is critical to understand the function of NEAT1. Interestingly, a growing number of biochemical and genetic tools to assess NEAT1 interactomes has been reported. Here, we discuss the Hybridisation Proximity (HyPro) labeling technique in the context of NEAT1. HyPro labeling is a recently developed method to detect spatially ordered interactions of RNA-containing nuclear compartments in cultured human cells. After introducing NEAT1 and paraspeckles, we describe the advantages of the HyPro technology in the context of other methods to study RNA interactomes, and review the key findings in mapping NEAT1-associated RNA transcripts and protein binding partners. We further discuss the limitations and potential improvements of HyPro labeling, and conclude by delineating its applicability in paraspeckles-related cancer research.
KW  - proximity ligation
KW  - paraspeckles
KW  - NEAT1
KW  - long non-coding RNA
KW  - cancer
Y1  - 2022
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-284185
SN  - 1422-0067
VL  - 23
IS  - 8
ER  - 
TY  - THES
A1  - Siegl, Christine
T1  - Degradation of Tumour Suppressor p53 during Chlamydia trachomatis Infections
T1  - Abbau des Tumorsuppressors p53 während Chlamydia trachomatis Infektionen
N2  - The intracellular pathogen Chlamydia is the causative agent of millions of new infections per year transmitting diseases like trachoma, pelvic inflammatory disease or lymphogranuloma venereum. Undetected or recurrent infections caused by chlamydial persistence are especially likely to provoke severe pathologies. To ensure host cell survival and to facilitate long term infections Chlamydia induces anti-apoptotic pathways, mainly at the level of mitochondria, and restrains activity of pro-apoptotic proteins. Additionally, the pathogen seizes host energy, carbohydrates, amino acids, lipids and nucleotides to facilitate propagation of bacterial progeny and growth of the chlamydial inclusion. 
At the beginning of this study, Chlamydia-mediated apoptosis resistance to DNA damage induced by the topoisomerase inhibitor etoposide was investigated. In the course of this, a central cellular protein crucial for etoposide-mediated apoptosis, the tumour suppressor p53, was found to be downregulated during Chlamydia infections. Subsequently, different chlamydial strains and serovars were examined and p53 downregulation was ascertained to be a general feature during Chlamydia infections of human cells. Reduction of p53 protein level was established to be mediated by the PI3K-Akt signalling pathway, activation of the E3-ubiquitin ligase HDM2 and final degradation by the proteasome. Additionally, an intriguing discrepancy between infections of human and mouse cells was detected. Both activation of the PI3K-Akt pathway as well as degradation of p53 could not be observed in Chlamydia-infected mouse cells. Recently, production of reactive oxygen species (ROS) and damage to host cell DNA was reported to occur during Chlamydia infection. Thus, degradation of p53 strongly contributes to the anti-apoptotic environment crucial for chlamydial infection. 
To verify the importance of p53 degradation for chlamydial growth and development, p53 was stabilised and activated by the HDM2-inhibiting drug nutlin-3 and the DNA damage-inducing compound etoposide. Unexpectedly, chlamydial development was severely impaired and inclusion formation was defective. Completion of the chlamydial developmental cycle was prevented resulting in loss of infectivity. Intriguingly, removal of the p53 activating stimulus allowed formation of the bacterial inclusion and recovery of infectivity. A similar observation of growth recovery was made in infected cell lines deficient for p53.
As bacterial growth and inclusion formation was strongly delayed in the presence of activated p53, p53-mediated inhibitory regulation of cellular metabolism was suspected to contribute to chlamydial growth defects. To verify this, glycolytic and pentose phosphate pathways were analysed revealing the importance of a functioning PPP for chlamydial growth. In addition, increased expression of glucose-6-phosphate dehydrogenase rescued chlamydial growth inhibition induced by activated p53. The rescuing effect was even more pronounced in p53-deficient cells treated with etoposide or nutlin-3 revealing additional p53-independent aspects of Chlamydia inhibition. Removal of ROS by anti-oxidant compounds was not sufficient to rescue chlamydial infectivity. Apparently, not only the anti-oxidant capacities of the PPP but also provision of precursors for nucleotide synthesis as well as contribution to DNA repair are important for successful chlamydial growth. 
Modulation of host cell signalling was previously reported for a number of pathogens. As formation of ROS and DNA damage are likely to occur during infections of intracellular bacteria, several strategies to manipulate the host and to inhibit induction of apoptosis were invented. Downregulation of the tumour suppressor p53 is a crucial point during development of Chlamydia, ensuring both host cell survival and metabolic support conducive to chlamydial growth.
N2  - Intrazellulär lebende Chlamydien führen jährlich zu Millionen an Neuinfektionen und lösen Krankheiten wie das Trachom, eine Entzündung des Auges, sowie entzündliche Beckenerkrankungen oder Lymphogranuloma venereum, eine venerische Lymphknotenentzündung, aus. Unentdeckte oder wiederkehrende Infektionen, ausgelöst durch chronisch persistierende Chlamydien, führen häufig zu schwerwiegenden Komplikationen. Um das Überleben der Wirtszelle und dauerhafte Infektionen zu ermöglichen, induzieren Chlamydien antiapoptotische Signalwege, hauptsächlich auf Höhe der Mitochondrien, und beeinträchtigen darüber hinaus die Aktivität proapoptotischer Proteine. Energie, Kohlenhydrate, Aminosäuren, Lipide und Nukleotide bezieht der Krankheitserreger vollständig aus der Wirtszelle. Erst dadurch wird sowohl die Vermehrung der Bakterien, als auch das Wachstum der chlamydialen Inklusion ermöglicht. 
Zu Beginn dieser Arbeit wurde die Chlamydien-vermittelte Resistenz gegenüber induziertem Zelltod nach Schädigung der DNA durch den Topoisomerase-Inhibitor Etoposid untersucht. Im Zuge dessen wurde entdeckt, dass der Tumorsuppressor p53, ein zentrales zelluläres Protein entscheidend für die Etoposid-induzierte Apoptose, während Chlamydien-Infektionen herunterreguliert wird. Nachdem verschiedene chlamydiale Stämme und Serovare untersucht wurden, konnte festgestellt werden, dass es sich bei der Herunterregulierung von p53 um ein allgemeines Merkmal chlamydialer Infektionen von humanen Zellen handelt. Die Reduzierung der Proteinmenge von p53 wird dabei durch den PI3K-Akt Signalweg, Aktivierung der E3-Ubiquitin-Ligase HDM2 und abschließendem Abbau durch das Proteasom vermittelt. Zusätzlich wurde ein interessanter Unterschied zwischen Infektionen humaner und muriner Zellen entdeckt. Sowohl Aktivierung des PI3K-Akt Weges, als auch der Abbau von p53 konnten in Chlamydien-infizierten Mauszellen nicht beobachtet werden. Kürzlich wurde darüber berichtet, dass während chlamydialer Infektionen reaktive Sauerstoffspezies produziert werden und die DNA der Wirtszelle geschädigt wird. Demnach trägt der Abbau von p53 entscheidend dazu bei, ein für chlamydiale Infektionen maßgebliches, anti-apoptotisch geprägtes Umfeld zu generieren.
Um die Bedeutung des Abbaus von p53 für Wachstum und Entwicklung von Chlamydien zu ermessen, wurde p53 durch den HDM2-inhibierenden Wirkstoff Nutlin-3, sowie die DNA-Schäden induzierende Verbindung Etoposid stabilisiert bzw. aktiviert. Die Entwicklung der Chlamydien, sowie die Ausbildung der Inklusion wurden dadurch überraschenderweise stark beeinträchtigt bzw. waren fehlerhaft. Die Vollendung des chlamydialen Entwicklungszyklus wurde verhindert, was den Verlust der Infektivität nach sich zog. Interessanterweise erlaubte das Entfernen des p53-aktivierenden Stimulus die Ausbildung der bakteriellen Inklusion und die Wiedererlangung der Infektivität. Eine ähnliche Beobachtung konnte in Zelllinien mit einer p53-Defizienz gemacht werden. 
Da bakterielles Wachstum und Ausbildung der Inklusion durch aktiviertes p53 stark eingeschränkt war, wurde vermutet, dass p53-vermittelte Inhibierung des zellulären Metabolismus am fehlerhaften Wachstum der Chlamydien beteiligt ist. Analyse von Glykolyse und Pentosephosphatweg (PP-Weg) zeigten den Stellenwert eines funktionierenden PP-Wegs für das Wachstum der Chlamydien auf. Zusätzlich konnte durch Überexpression der Glucose-6-phosphat-Dehydrogenase das durch aktiviertes p53 gehemmte Wachstum der Chlamydien wiederhergestellt werden. Dieser Effekt war noch deutlicher in p53-defizienten Zellen, die mit Etoposid bzw. Nutlin-3 behandelt wurden. Demnach tragen auch p53-unabhängige Aspekte zur Einschränkung des chlamydialen Wachstums bei. Das Entfernen von reaktiven Sauerstoffspezies durch Antioxidationsmittel war jedoch nicht ausreichend zur Wiedererlangung der chlamydialen Infektivität. Demnach sind nicht nur die anti-oxidativen Eigenschaften des PP-Wegs sondern auch das Bereitstellen von Vorläufermolekülen für die Nukleotidsynthese, sowie dessen Beitrag zur DNA-Reparatur entscheidend für erfolgreiches Wachstum von Chlamydien. 
Veränderung der Signaltransduktion der Wirtszelle wurde bereits bei einigen Krankheitserregern nachgewiesen. Da reaktive Sauerstoffspezies und DNA Schäden häufig bei Infektionen intrazellulärer Bakterien auftreten, entstanden unterschiedliche Strategien, den Wirt zu manipulieren und das Einleiten des Zelltodes zu verhindern. Das Herunterregulieren des Tumorsuppressors p53 ist entscheidend während der Entwicklung von Chlamydien. Sowohl das Überleben der Wirtszelle, als auch die für chlamydiales Wachstum förderliche Unterstützung durch den Stoffwechsel werden dadurch gewährleistet.
KW  - Chlamydia-trachomatis-Infektion
KW  - Protein p53
KW  - metabolism
KW  - cancer
KW  - Chlamydia
KW  - Chlamydia-trachomatis-Infektion
Y1  - 2014
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-108679
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Cerezo-Echevarria, Argiñe
A1  - Kehl, Alexandra
A1  - Beitzinger, Christoph
A1  - Müller, Tobias
A1  - Klopfleisch, Robert
A1  - Aupperle-Lellbach, Heike
T1  - Evaluating the histologic grade of digital squamous cell carcinomas in dogs and copy number variation of KIT Ligand — a correlation study
JF  - Veterinary Sciences
N2  - Dark-haired dogs are predisposed to the development of digital squamous cell carcinoma (DSCC). This may potentially suggest an underlying genetic predisposition not yet completely elucidated. Some authors have suggested a potential correlation between the number of copies KIT Ligand (KITLG) and the predisposition of dogs to DSCC, containing a higher number of copies in those affected by the neoplasm. In this study, the aim was to evaluate a potential correlation between the number of copies of the KITLG and the histological grade of malignancy in dogs with DSCC. For this, 72 paraffin-embedded DSCCs with paired whole blood samples of 70 different dogs were included and grouped according to their haircoat color as follow: Group 0/unknown haircoat color (n = 11); Group 1.a/black non-Schnauzers (n = 15); group 1.b/black Schnauzers (n = 33); group 1.c/black and tan dogs (n = 7); group 2/tan animals (n = 4). The DSCCs were histologically graded. Additionally, KITLG Copy Number Variation (CNV) was determined by ddPCR. A significant correlation was observed between KITLG copy number and the histological grade and score value. This finding may suggest a possible factor for the development of canine DSCC, thus potentially having an impact on personalized veterinary oncological strategies and breeding programs.
KW  - canine
KW  - cancer
KW  - toe
KW  - grading
KW  - haircoat
KW  - color
KW  - genetics
KW  - gene
Y1  - 2023
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-304824
SN  - 2306-7381
VL  - 10
IS  - 2
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Sturm, Julia B.
A1  - Hess, Michael
A1  - Weibel, Stephanie
A1  - Chen, Nanhei G.
A1  - Yu, Yong A.
A1  - Zhang, Quian
A1  - Donat, Ulrike
A1  - Reiss, Cora
A1  - Gambaryan, Stepan
A1  - Krohne, Georg
A1  - Stritzker, Jochen
A1  - Szalay, Aladar A.
T1  - Functional hyper-IL-6 from vaccinia virus-colonized tumors triggers platelet formation and helps to alleviate toxicity of mitomycin C enhanced virus therapy
N2  - Background: Combination of oncolytic vaccinia virus therapy with conventional chemotherapy has shown promise for tumor therapy. However, side effects of chemotherapy including thrombocytopenia, still remain problematic. Methods: Here, we describe a novel approach to optimize combination therapy of oncolytic virus and chemotherapy utilizing virus-encoding hyper-IL-6, GLV-1h90, to reduce chemotherapy-associated side effects. Results: We showed that the hyper-IL-6 cytokine was successfully produced by GLV-1h90 and was functional both in cell culture as well as in tumor-bearing animals, in which the cytokine-producing vaccinia virus strain was well tolerated. When combined with the chemotherapeutic mitomycin C, the anti-tumor effect of the oncolytic virotherapy was significantly enhanced. Moreover, hyper-IL-6 expression greatly reduced the time interval during which the mice suffered from chemotherapy-induced thrombocytopenia. Conclusion: Therefore, future clinical application would benefit from careful investigation of additional cytokine treatment to reduce chemotherapy-induced side effects.
KW  - Biologie
KW  - vaccinia virus
KW  - cancer
KW  - cytokine
KW  - hyper-IL-6
KW  - oncolysis
KW  - chemotherapy
Y1  - 2012
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-75224
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Peter, Stefanie
A1  - Bultinck, Jennyfer
A1  - Myant, Kevin
A1  - Jaenicke, Laura A.
A1  - Walz, Susanne
A1  - Müller, Judith
A1  - Gmachl, Michael
A1  - Treu, Matthias
A1  - Boehmelt, Guido
A1  - Ade, Casten P.
A1  - Schmitz, Werner
A1  - Wiegering, Armin
A1  - Otto, Christoph
A1  - Popov, Nikita
A1  - Sansom, Owen
A1  - Kraut, Norbert
A1  - Eilers, Martin
T1  - H Tumor cell-specific inhibition of MYC function using small molecule inhibitors of the HUWE1 ubiquitin ligase
JF  - EMBO Molecular Medicine
N2  - Deregulated expression of MYC is a driver of colorectal carcinogenesis, necessitating novel strategies to inhibit MYC function. The ubiquitin ligase HUWE1 (HECTH9, ARF-BP1, MULE) associates with both MYC and the MYC-associated protein MIZ1. We show here that HUWE1 is required for growth of colorectal cancer cells in culture and in orthotopic xenograft models. Using high-throughput screening, we identify small molecule inhibitors of HUWE1, which inhibit MYC-dependent transactivation in colorectal cancer cells, but not in stem and normal colon epithelial cells. Inhibition of HUWE1 stabilizes MIZ1. MIZ1 globally accumulates on MYC target genes and contributes to repression of MYC-activated target genes upon HUWE1 inhibition. Our data show that transcriptional activation by MYC in colon cancer cells requires the continuous degradation of MIZ1 and identify a novel principle that allows for inhibition of MYC function in tumor cells.
KW  - colorectal cancer
KW  - HUWE1
KW  - MIZ1
KW  - MYC
KW  - ubiquitination
KW  - cancer
KW  - digestive system
KW  - pharmacology
KW  - drug discovery
Y1  - 2014
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-118132
SN  - 1757-4684
VL  - 6
IS  - 12
ER  - 
TY  - THES
A1  - Tsoneva, Desislava
T1  - Humanized mouse model: a system to study the interactions of human immune system with vaccinia virus-infected human tumors in mice
T1  - Humanisiertes Mausmodell: ein System, um die Wechselwirkungen des menschlichen Immunsystems mit Vaccinia-Virus-infizierten humanen Tumoren in Mäusen zu untersuchen
N2  - Ein vielversprechender neuer Ansatz zur Behandlung von Krebs beim Menschen ist die Verwendung von onkolytischen Viren, die einen Tumor-spezifischen Tropismus aufweisen. Einer der Top-Kandidaten in diesem Bereich ist das onkolytische Vaccinia Virus (VACV), das bereits vielversprechende Ergebnisse in Tierversuchen und in klinischen Studien gezeigt hat. Aber die von den in vivo in tierischen Modellen erhaltenen Resultate könnten ungenaue Informationen wegen der anatomischen und physiologischen Unterschiede zwischen den Spezies liefern. Andererseits sind Studien in Menschen aufgrund ethischer Erwägungen und potenzieller Toxizität nur limitiert möglich. Die zahlreichen Einschränkungen und Risiken, die mit den Humanstudien verbunden sind, könnten mit der Verwendung eines humanisierten Mausmodells vermieden werden.
Die LIVP-1.1.1, GLV-2b372, GLV-1h68, GLV-1h375, GLV-1h376 and GLV-1h377 VACV Stämmen wurden von der Genelux Corporation zur Verfügung gestellt. GLV-2b372 wurde durch Einfügen der TurboFP635 Expressionskassette in den J2R Genlocus des parentalen LIVP-1.1.1-Stammes konstruiert. GLV-1h375, -1h376 and -1h377 kodiert das Gen für den menschlichen CTLA4-blockierenden Einzelketten-Antikörper (CTLA4 scAb). Befunde aus Replikations- and Zytotoxizitätsstudien zeigten, dass alle sechs Viren Tumorzellen infizieren, sich in ihnen replizieren und sie in Zellkultur schließlich ebenso dosis- und zeitabhängig effizient abtöten konnten. CTLA4 scAb und β-Glucuronidase (GusA) Expression sowie Virus Titer in GLV-1h376-infizierten A549-Zellen wurde anhand von ELISA-, β-Glucuronidase- and Standard Plaque-Assays bestimmt. Hierbei zeigte sich eine ausgezeichnete Korrelation mit Korrelationskoeffizienten R2>0.9806. Der durch das GLV-1h376 kodierte CTLA4 scAb wurde erfolgreich aus Überständen von infizierten CV-1-Zellen gereinigt. CTLA4 scAb hat eine hohe in-vitro-Affinität zu seinem menschlichen CTLA4-Zielmolekül sowie abwesende Kreuzreaktivität gegenüber murine CTLA4 gezeigt. CTLA4 scAb Funktionalität wurde in Jurkat-Zellen bestätigt. LIVP-1.1.1, GLV-2b372, GLV-1h68 und GLV-1h376 wurden auch in nicht-tumorösen und/oder  tumortragenden humanisierten Mäusen getestet.
Zunächst wurde gezeigt, dass die Injektion von menschlichen CD34+ Stammzellen in die Leber von vorkonditionierten neugeborenen NSG Mäusen zu einer erfolgreichen systemische Rekonstitution mit menschlichen Immunzellen geführt hat. CD19+-B-Zellen, CD4+- und CD8+-CD3+-T-Zellen, NKp46+CD56- und NKp46+CD56+-NK-Zellen sowie CD33+-myeloischen Zellen wurden detektiert. Die Mehrheit der nachgewisenen humanen hämatopoetischen Zellen im Mäuseblut in den ersten Wochen nach der Humanisierung waren CD19+-B-Zellen, und nur ein kleiner Teil waren CD3+-T-Zellen. Mit der Zeit wurde eine signifikante Veränderung in CD19+/CD3+-Verhältnis beobachtet, die parallel zur Abnahme der B-Zellen und einem Anstieg der T-Zellen kam. Die Implantation von A549-Zellen unter die Haut dieser Mäuse führte zu einem progressiven Tumorwachstum. Bildgebende Verfahren zur Detektion von Virus-vermittelter TurboFP635- und GFP-Expression, Standard Plaque Assays sowie immunohistochemische Analysen bestätigten die erfolgreiche Invasion der Viren in die subkutanen Tumoren. Die humane CD45+-Zellpopulation in Tumoren wurde hauptsächlich durch NKp46+CD56bright-NK-Zellen und einen hohen Anteil von aktivierten CD4+- und zytotoxische CD8+-T-Zellen dargestellt. Es wurden jedoch keine signifikanten Unterschiede zwischen den Kontroll- und LIVP-1.1.1-infizierten Tumoren beobachtet, was darauf hindeutete, dass die Rekrutierung von NK- und aktivierten T-Zellen, mehr Tumorgewebe-spezifisch als Virus-abhängig waren. Die GLV-1h376-vermittelten CTLA4 scAb-Expression in den infizierten Tumoren war ebenfalls nicht in der Lage, die Aktivierung von Tumor-infiltrierenden T-Zellen im Vergleich zur Kontrolle und GLV-1h68-behandelten Mäusen, signifikant zu erhöhen. ELISA-, β-Glucuronidase- and Standard Plaque-Assays zeigten eine eindeutige Korrelation mit den Korrelationskoeffizienten R2>0,9454 zwischen CTLA4 scAb- und GusA-Konzentrationen und Virus Titer in Tumorproben von GLV-1h376-behandelten Mäusen. 
T-Zellen, die aus der Milz dieser Tumor-tragenden Mäuse isoliert wurden, waren funktionell und konnten erfolgreich mit Beads aktiviert werden. Mehr CD25+ und IFN-ɣ+ T-Zellen wurden in der GLV-1h376-Gruppe gefunden, wahrscheinlich aufgrund der CTLA4-Blockade durch die Virus-vermittelte CTLA4 scAb-Expression in den Mäusen. Außerdem wurde eine höhere Konzentration von IL-2 in dem Kulturüberstand von diesen Splenozyten im Vergleich zu Kontrollproben nachgewiesen. Im Gegensatz zu der Aktivierung mit Beads konnten T-Zellen von allen drei Maus-Gruppen nicht durch A549 Tumorzellen ex vivo aktiviert werden. 
Unser Mausmodell hat den besonderen Vorteil, dass sich Tumoren unter der Haut der humanisierten Mäuse entwickeln, was eine genaue Überwachung des Tumorwachstums und Auswertung der onkolytischen Virotherapie ermöglicht.
N2  - A promising new approach for the treatment of human cancer is the use of oncolytic viruses, which exhibit tumor tropism. One of the top candidates in this area is the oncolytic vaccinia virus (VACV), which has already shown promising results in animal studies and in clinical trials. However, due to discrepancies in both innate and adaptive immunity between mice and men the evaluation of the vaccinia virus’ interactions with the host immune system in mice are not fully conclusive of what is actually happening in human cancer patients after systemic administration of vaccinia virus. Also, ethical and legal concerns as well as risk of potential toxicity limit research involving human patients. Therefore, a good in vivo model for testing interactions between vaccinia virus and human immune cells, avoiding the numerous limitations and risks associated with human studies, could be a humanized mouse model.
LIVP-1.1.1, GLV-2b372, GLV-1h68, GLV-1h375, GLV-1h376 and GLV-1h377 VACVs were provided by Genelux Corporation. GLV-2b372 was constructed by inserting TurboFP635 expression cassette into the J2R locus of the parental LIVP-1.1.1.  GLV-1h375, -1h376 and -1h377 VACVs encode the human CTLA4-blocking single-chain antibody (CTLA4 scAb). Performed replication and cytotoxicity assays demonstrated that all six viruses were able to infect, replicate in and kill human tumor cells in virus-dose- and time-dependent fashion. CTLA4 scAb and β-glucuronidase (GusA) expression as well as viral titers in GLV-1h376-infected cells were analyzed by ELISA, β-glucuronidase assay and standard plaque assay, respectively, and compared. An excellent correlation with correlation coefficients R2>0.9806 were observed. GLV-1h376-encoded CTLA4 scAb was successfully purified from supernatants of infected CV-1 cells and demonstrated in vitro affinity to its human CTLA4 target and lack of cross-reactivity to mouse CTLA4. CTLA4 scAb functionality was confirmed in Jurkat cells. LIVP-1.1.1, GLV-2b372, GLV-1h68 and GLV-1h376 were next studied in non-tumorous and/or tumor-bearing humanized mice.
It was demonstrated that injection of human CD34+ stem cells into the liver of preconditioned newborn NSG mice let to a successful systemic reconstitution with human immune cells. CD19+ B cells, CD4 and CD8 single positive CD3+ T cell, NKp46+CD56- and NKp46+CD56+ NK cells as well as CD33+ myeloid cells developed. At early time points after engraftment, majority of the human hematopoietic cells detected in the mouse blood were CD19+ B cells and only a small portion were CD3+ T cells. With time a significant change in CD19+/CD3+ ratio was reported with a decrease of B cells and an increase of T cells. Implantation of A549 cells under the skin of those humanized NSG mice resulted in a progressive tumor growth, described for the first time in this thesis. Successful colonization of subcutaneous A549 tumors with VACVs was visualized and demonstrated by detection of virus-mediated TurboFP635 and GFP expression as well as by standard plaque assay and immunohistochemistry. The human CD45+ cell population in tumors was represented mainly by NKp46+CD56bright NK cells and a large portion of activated CD4+ and cytotoxic CD8+ T cells. However, no significant differences were observed between control and LIVP-1.1.1-infected tumors, suggesting that the recruitment of NK and activated T cells were more tumor tissue specific than virus-dependent. Unfortunately, virus-mediated CTLA4 scAb expression in the GLV-1h376-infected tumors was also not able to significantly increase activation of T cells compared to control and GLV-1h68-treated mice. Importantly, ELISA, β-glucuronidase and standard plaque assays showed an excellent correlation with correlation coefficients R2>0.9454 between CTLA4 scAb, GusA concentrations and viral titers in tumor samples from those GLV-1h376 treated mice. 
T cells isolated from the spleens of such control or GLV-1h68- or -1h376-treated A549 tumor-bearing mice were functional and could successfully be activated with human T cells activation beads. However, although no significant difference was observed between the three mouse groups, a slightly higher percentage of the GLV-1h376-treated mice-derived T cells were expressing CD25 and producing IFN-ɣ after ex vivo activation, probably due to the CTLA4 blockade by the virus-encoded CTLA4 scAb in the GLV-1h376-treated mice. Also, slightly higher levels of IL-2 were detected in the culture supernatant of those splenocytes compared to control samples. In contrast, T cells from all three mouse groups were not able be activated by A549 tumor cells ex vivo. 
Our model has the specific advantage that tumors develop under the skin of the humanized mice, which allows accurate monitoring of the tumor growth and evaluation of the oncolytic virotherapy. Therefore it is important to choose the right approaches for its further improvement.
KW  - Vaccinia virus
KW  - cancer
KW  - vaccinia virus
KW  - humanized mice
Y1  - 2017
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-118983
ER  -