TY - THES
A1 - Widmaier, Louis
T1 - Die Regulation des Chemokinrezeptors CXCR4 durch Chemotherapeutika in Myelomzelllinien
T1 - The regulation of chemokinreceptor CXCR4 by chemotherapeutics in myeloma cell lines
N2 - Untersucht wurde der Einfluss mehrerer Chemotherapeutika auf den Chemokinrezeptor CXCR4 in
Myelomzelllinien auf Ebene des Promotors, der mRNA und der Rezeptorverteilung, wobei drei
Substanzen (Etoposid, Bortezomib und Dexamethason) als potenzielle Suppressoren des Promotors ausgemacht werden konnten. Abhängig vom Myelom-Zelltyp und der Dosierung können so evtl.
Rückschlüsse auf die beobachtete Suppression von CXCR4 bei erkrankten Patienten mit hoher CXCR4-Aktivität (hier: Malignes Myelom) durch die begleitende Chemotherapie gezogen werden, welche eine Diagnostik und Therapie bei diesen Patienten erschwert.
Hintergrund: Hintergrund für diese Arbeit waren Beobachtungen in klinischen Fallstudien von Lapa et al. am Universitätsklinikum Würzburg, die sich auf CXCR4 bezogen, welches u.a. bei Patienten mit
Multiplem Myelom überexprimiert wird und dadurch bereits als Target für Diagnostik und Therapie in der Klinik Anwendung findet. Dabei konnte bei PET-CT Untersuchungen in der Nuklearmedizin beobachtet werden, dass es durch die begleitende Chemotherapie der Patienten zu einer Suppression des markierten CXCR4-Signals kam, so dass es nicht mehr zur Verlaufsbeobachtung und
vor allem nicht mehr zur Radiotherapie und Therapiekontrolle verwendet werden konnte.
Um den Einfluss und mögliche Interaktionen der Chemotherapeutika auf CXCR4 zu untersuchen, war es Ziel dieser Arbeit, ein vergleichbares Szenario in-vitro nachzustellen und Einflüsse messbar zu
machen, um so mögliche Ansätze und Verbesserungsvorschläge für die klinische Anwendung zu
liefern.
Methoden/Ergebnisse: Hierfür wurden im ersten Teil INA-6 (Myelomzellen) und Mesenchymale
Stammzellen (MSC) kultiviert, in Ko-Kultur gebracht und nach einer bestimmten Zeit wieder getrennt, um anschließend den gegenseitigen Einfluss in Bezug auf CXCR4 zu messen. Zudem wurde der Einfluss von Dexamethason untersucht. Es zeigte sich eine enge Bindung zwischen INA-6 und MSC
sowie eine hohe CXCR4-Aktivität bei INA-6, jedoch konnte keine Induktion der CXCR4-Aktivität in MSC durch INA-6-Kontakt oder Dexamethason quantifiziert werden. Die Immunzytologie erwies sich aufgrund einer schweren Anfärbbarkeit von CXCR4 – auch mit verschiedensten Antikörpern und sogar Liganden-gekoppeltem Farbstoff– als kaum auswertbar, wobei eine Darstellung von CXCR4
generell aber gelang.
Der CXCR4-Promotor wurde mittels Software genauer analysiert, wobei einige relevante Bindestellen, u.a. für Glukokortikoide und NFkB gefunden wurden. Die Herstellung eines CXCR4-
pGl4.14-Promotor-Konstrukts war erfolgreich, ebenso dessen Einschleusung in Myelomzellen. Auch gelang die Herstellung stabiler transfizierter INA-6, sodass mit diesen anschließend konstantere Ergebnisse erzielt werden konnten.
Im größten Teil der Arbeit wurden geeignete Chemotherapeutika-Konzentrationen ermittelt und in Viabilitäts- und Apoptose-Versuchen überprüft. Die Stimulationsversuche mit diesen zeigten variable
Effekte abhängig vom Zelltyp (INA-6, MM1S), jedoch konnten Bortezomib, Etoposid und
Dexamethason konzentrationsabhängig als starke Suppressoren der CXCR4-Aktivität ausgemacht
werden, was sich v.a. auf Ebene der Promotoraktivität – gemessen mittels Luciferase - zeigte. Interpretation: In-vitro konnten somit drei potenzielle Suppressoren der CXCR4-Aktivität ausgemacht
werden: Etoposid, Bortezomib und Dexamethason. Zumindest beim INA-6-Zelltyp fiel dieser Effekt deutlich aus, wobei in der Klinik der entsprechende Zelltyp sowie die Dosierung der Medikamente berücksichtigt werden müssen. Hinzu kommen weitere Einflussfaktoren des menschlichen Körpers,
die nicht berücksichtig werden konnten. Die genauen Mechanismen der Suppression könnten sich aus den Bindestellen des Promotors erklären, die von uns analysiert wurden, aber auf die in weiteren Arbeiten noch näher eingegangen werden muss.
N2 - The influence of several chemotherapeutic agents on the chemokine receptor CXCR4 in myeloma cell lines at the level of the promoter, the mRNA and the receptor distribution was examined, whereby three substances (etoposide, bortezomib and dexamethasone) could be identified as potential suppressors of the promoter. Depending on the cell type and the dosage, conclusions can be drawn about the observed suppression of CXCR4 in patients with diseases with high CXCR4 activity (here: multiple myeloma) due to the accompanying chemotherapy, which impairs theranostic applications like diagnostic imaging using PET/CT and may in particular abolish the chances of radiotherapeutic intervention in these patients.
Background: The background for this work were observations in clinical case studies by Lapa et al. at the University Hospital Würzburg, which referred to CXCR4, which is overexpressed in patients with multiple myeloma and is therefore already used as a target for diagnostics and therapy in the clinic. During PET-CT examinations in nuclear medicine, it could be observed that the accompanying chemotherapy of the patients led to a suppression of the marked CXCR4 signal, which is why it could no longer be used for monitoring the follow-up, but also was lost as a radiotherapeutic target.
In order to investigate the influence and possible interactions of chemotherapeutic agents on CXCR4, the aim of this work was to simulate a comparable scenario in vitro and to make influences measurable in order to provide possible approaches and suggestions for improvement for clinical application.
Methods/Conclusions: For this purpose, INA-6 (myeloma cells) and mesenchymal stem cells (MSC) were cultivated in the first part, brought into co-culture and separated again after a certain time in order to then measure the mutual influence with regard to CXCR4 expression. The influence of dexamethasone was also examined. There were intensive contacts between INA-6 and MSC and high CXCR4 activity in INA-6, but no induction of CXCR4 activity in MSC by INA-6 or dexamethasone could be quantified. The immunocytology turned out to be difficult due to the difficulty of staining CXCR4 - even with a wide variety of antibodies and ligand-coupled dyes - although CXCR4 was generally able to be represented.
The CXCR4 promoter was analyzed in more detail using the Genomatix software, and some relevant binding sites, including response elements for glucocorticoids and NFkB, were found. The production of a CXCR4-pGl4.14 luciferase-reporter construct was successful, as was its introduction into myeloma cells. The production of stably transfected INA-6 was also successful, so that more constant results could then be achieved.
In a large part of the work, suitable chemotherapeutic concentrations were determined and checked in viability and apoptosis tests. The stimulation experiments with these showed variable effects depending on the cell type (INA-6, MM1S). However, depending on the concentration, bortezomib, etoposide and dexamethasone could be identified as strong suppressors of CXCR4 activity, which was particularly evident at the level of activity of our luciferase-reporter construct.
Interpretation: Overall, three potential suppressors of CXCR4 activity could be identified in-vitro: etoposide, bortezomib and dexamethasone. At least with the INA-6 cell type, this effect was clear, although the corresponding cell type and the dosage of the medication must be taken into account in the clinic. In addition, there may be other influencing factors of the human organism in vivo that could not be considered. The exact mechanisms of suppression could be explained by the binding sites of the promoter, which we analyzed, but which will have to be discussed in more detail in further work.
KW - Bortezomib
KW - Plasmozytom
KW - Chemokin CXCL12
KW - Multiples Myelom
KW - Chemotherapie
KW - Promotor
KW - CXCR4
KW - Stimulationsversuche
Y1 - 2023
U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-345682
ER -
TY - JOUR
A1 - Wester, Hans Jürgen
A1 - Keller, Ulrich
A1 - Schottelius, Margret
A1 - Beer, Ambros
A1 - Philipp-Abbrederis, Kathrin
A1 - Hoffmann, Frauke
A1 - Šimeček, Jakub
A1 - Gerngross, Carlos
A1 - Lassmann, Michael
A1 - Herrmann, Ken
A1 - Pellegata, Natalia
A1 - Rudelius, Martina
A1 - Kessler, Horst
A1 - Schwaiger, Markus
T1 - Disclosing the CXCR4 expression in lymphoproliferative diseases by targeted molecular imaging
JF - Theranostics
N2 - Chemokine ligand-receptor interactions play a pivotal role in cell attraction and cellular trafficking, both in normal tissue homeostasis and in disease. In cancer, chemokine receptor-4 (CXCR4) expression is an adverse prognostic factor. Early clinical studies suggest that targeting CXCR4 with suitable high-affinity antagonists might be a novel means for therapy. In addition to the preclinical evaluation of [\(^{68}\)Ga]Pentixafor in mice bearing human lymphoma xenografts as an exemplary CXCR4-expressing tumor entity, we report on the first clinical applications of [\(^{68}\)Ga]Pentixafor-Positron Emission Tomography as a powerful method for CXCR4 imaging in cancer patients. [\(^{68}\)Ga]Pentixafor binds with high affinity and selectivity to human CXCR4 and exhibits a favorable dosimetry. [\(^{68}\)Ga]Pentixafor-PET provides images with excellent specificity and contrast. This non-invasive imaging technology for quantitative assessment of CXCR4 expression allows to further elucidate the role of CXCR4/CXCL12 ligand interaction in the pathogenesis and treatment of cancer, cardiovascular diseases and autoimmune and inflammatory disorders.
KW - acute myeloid leukemia
KW - prognostic value
KW - therapeutic target
KW - chemokine receptor
KW - CXCR4
KW - lymphoma
KW - in vivo imaging
KW - positron emission tomography
Y1 - 2015
U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-144537
VL - 5
IS - 6
ER -
TY - JOUR
A1 - Werner, Rudolf A.
A1 - Weich, Alexander
A1 - Higuchi, Takahiro
A1 - Schmid, Jan S.
A1 - Schirbel, Andreas
A1 - Lassmann, Michael
A1 - Wild, Vanessa
A1 - Rudelius, Martina
A1 - Kudlich, Theodor
A1 - Herrmann, Ken
A1 - Scheurlen, Michael
A1 - Buck, Andreas K.
A1 - Kropf, Saskia
A1 - Wester, Hans-Jürgen
A1 - Lapa, Constantin
T1 - Imaging of Chemokine Receptor 4 Expression in Neuroendocrine Tumors - a Triple Tracer Comparative Approach
JF - Theranostics
N2 - C-X-C motif chemokine receptor 4 (CXCR4) and somatostatin receptors (SSTR) are overexpressed in gastro-entero-pancreatic neuroendocrine tumors (GEP-NET). In this study, we aimed to elucidate the feasibility of non-invasive CXCR4 positron emission tomography/computed tomography (PET/CT) imaging in GEP-NET patients using [\(^{68}\)Ga]Pentixafor in comparison to \(^{68}\)Ga-DOTA-D-Phe-Tyr3-octreotide ([\(^{68}\)Ga]DOTATOC) and \(^{18}\)F-fluorodeoxyglucose ([\(^{18}\)F]FDG). Twelve patients with histologically proven GEP-NET (3xG1, 4xG2, 5xG3) underwent [\(^{68}\)Ga]DOTATOC, [\(^{18}\)F]FDG, and [\(^{68}\)Ga]Pentixafor PET/CT for staging and planning of the therapeutic management. Scans were analyzed on a patient as well as on a lesion basis and compared to immunohistochemical staining patterns of CXCR4 and somatostatin receptors SSTR2a and SSTR5. [\(^{68}\)Ga]Pentixafor visualized tumor lesions in 6/12 subjects, whereas [\(^{18}\)F]FDG revealed sites of disease in 10/12 and [\(^{68}\)Ga]DOTATOC in 11/12 patients, respectively. Regarding sensitivity, SSTR-directed PET was the superior imaging modality in all G1 and G2 NET. CXCR4-directed PET was negative in all G1 NET. In contrast, 50% of G2 and 80% of G3 patients exhibited [\(^{68}\)Ga]Pentixafor-positive tumor lesions. Whereas CXCR4 seems to play only a limited role in detecting well-differentiated NET, increasing receptor expression could be non-invasively observed with increasing tumor grade. Thus, [\(^{68}\)Ga]Pentixafor PET/CT might serve as non-invasive read-out for evaluating the possibility of CXCR4-directed endoradiotherapy in advanced dedifferentiated SSTR-negative tumors.
KW - SSTR
KW - peptide receptor radionuclide therapy
KW - neuroendocrine tumor
KW - [\(^{68}\)Ga]Pentixafor
KW - CXCR4
KW - chemokine receptor
KW - PET/CT
KW - DOTATOC
KW - PRRT
KW - Positronen-Emissions-Tomografie
Y1 - 2017
U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-158008
VL - 7
IS - 6
ER -
TY - JOUR
A1 - Werner, Rudolf A.
A1 - Kircher, Stefan
A1 - Higuchi, Takahiro
A1 - Kircher, Malte
A1 - Schirbel, Andreas
A1 - Wester, Hans-Jürgen
A1 - Buck, Andreas K.
A1 - Pomper, Martin G.
A1 - Rowe, Steven P.
A1 - Lapa, Constantin
T1 - CXCR4-directed imaging in solid tumors
JF - Frontiers in Oncology
N2 - Despite histological evidence in various solid tumor entities, available experience with CXCR4-directed diagnostics and endoradiotherapy mainly focuses on hematologic diseases. With the goal of expanding the application of CXCR4 theranostics to solid tumors, we aimed to elucidate the feasibility of CXCR4-targeted imaging in a variety of such neoplasms.
Methods: Nineteen patients with newly diagnosed, treatment-naïve solid tumors including pancreatic adenocarcinoma or neuroendocrine tumor, cholangiocarcinoma, hepatocellular carcinoma, renal cell carcinoma, ovarian cancer, and prostate cancer underwent [\(^{68}\)Ga]Pentixafor PET/CT. CXCR4-mediated uptake was assessed both visually and semi-quantitatively by evaluation of maximum standardized uptake values (SUV\(_{max}\)) of both primary tumors and metastases. With physiologic liver uptake as reference, tumor-to-background ratios (TBR) were calculated. [\(^{68}\)Ga]Pentixafor findings were further compared to immunohistochemistry and [\(^{18}\)F]FDG PET/CT.
Results: On [\(^{68}\)Ga]Pentixafor PET/CT, 10/19 (52.6%) primary tumors were visually detectable with a median SUVmax of 5.4 (range, 1.7–16.0) and a median TBR of 2.6 (range, 0.8–7.4), respectively. The highest level of radiotracer uptake was identified in a patient with cholangiocarcinoma (SUVmax, 16.0; TBR, 7.4). The relatively low uptake on [\(^{68}\)Ga]Pentixafor was also noted in metastases, exhibiting a median SUVmax of 4.5 (range, 2.3–8.8; TBR, 1.7; range, 1.0–4.1). A good correlation between uptake on [\(^{68}\)Ga]Pentixafor and histological derived CXCR4 expression was noted (R = 0.62, P < 0.05). In the 3 patients in whom [\(^{18}\)F]FDG PET/CT was available, [\(^{68}\)Ga]Pentixafor exhibited lower uptake in all lesions.
Conclusions: In this cohort of newly diagnosed, treatment-naïve patients with solid malignancies, CXCR4 expression as detected by [\(^{68}\)Ga]Pentixafor-PET/CT and immunohistochemistry was rather moderate. Thus, CXCR4-directed imaging may not play a major role in the management of solid tumors in the majority of patients.
KW - CXCR4
KW - [68Ga]Pentixafor
KW - theranostics
KW - solid tumors
KW - chemokine receptor
Y1 - 2019
U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-195678
SN - 2234-943X
VL - 9
IS - 770
ER -
TY - JOUR
A1 - Weich, Alexander
A1 - Werner, Rudolf A.
A1 - Buck, Andreas K.
A1 - Hartrampf, Philipp E.
A1 - Serfling, Sebastian E.
A1 - Scheurlen, Michael
A1 - Wester, Hans-Jürgen
A1 - Meining, Alexander
A1 - Kircher, Stefan
A1 - Higuchi, Takahiro
A1 - Pomper, Martin G.
A1 - Rowe, Steven P.
A1 - Lapa, Constantin
A1 - Kircher, Malte
T1 - CXCR4-Directed PET/CT in Patients with Newly Diagnosed Neuroendocrine Carcinomas
JF - Diagnostics
N2 - We aimed to elucidate the diagnostic potential of the C-X-C motif chemokine receptor 4 (CXCR4)-directed positron emission tomography (PET) tracer \(^{68}\)Ga-Pentixafor in patients with poorly differentiated neuroendocrine carcinomas (NEC), relative to the established reference standard \(^{18}\)F-FDG PET/computed tomography (CT). In our database, we retrospectively identified 11 treatment-naïve patients with histologically proven NEC, who underwent \(^{18}\)F-FDG and CXCR4-directed PET/CT for staging and therapy planning. The images were analyzed on a per-patient and per-lesion basis and compared to immunohistochemical staining (IHC) of CXCR4 from PET-guided biopsies. \(^{68}\)Ga-Pentixafor visualized tumor lesions in 10/11 subjects, while \(^{18}\)F-FDG revealed sites of disease in all 11 patients. Although weak to moderate CXCR4 expression could be corroborated by IHC in 10/11 cases, \(^{18}\)F-FDG PET/CT detected significantly more tumor lesions (102 vs. 42; total lesions, n = 107; p < 0.001). Semi-quantitative analysis revealed markedly higher 18F-FDG uptake as compared to \(^{68}\)Ga-Pentixafor (maximum and mean standardized uptake values (SUV) and tumor-to-background ratios (TBR) of cancerous lesions, SUVmax: 12.8 ± 9.8 vs. 5.2 ± 3.7; SUVmean: 7.4 ± 5.4 vs. 3.1 ± 3.2, p < 0.001; and, TBR 7.2 ± 7.9 vs. 3.4 ± 3.0, p < 0.001). Non-invasive imaging of CXCR4 expression in NEC is inferior to the reference standard \(^{18}\)F-FDG PET/CT.
KW - CXCR4
KW - NET
KW - NEC
KW - 68Ga-Pentixafor
KW - 18F-FDG
Y1 - 2021
U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-234231
SN - 2075-4418
VL - 11
IS - 4
ER -
TY - JOUR
A1 - Weich, Alexander
A1 - Rogoll, Dorothee
A1 - Gawlas, Sophia
A1 - Mayer, Lars
A1 - Weich, Wolfgang
A1 - Pongracz, Judit
A1 - Kudlich, Theodor
A1 - Meining, Alexander
A1 - Scheurlen, Michael
T1 - Wnt/β-catenin signaling regulates CXCR4 expression and [\(^{68}\)Ga] Pentixafor internalization in neuroendocrine tumor cells
JF - Diagnostics
N2 - Loss of Somatostatin Receptor 2 (SSTR2) expression and rising CXC Chemokine Receptor Type 4 (CXCR4) expression are associated with dedifferentiation in neuroendocrine tumors (NET). In NET, CXCR4 expression is associated with enhanced metastatic and invasive potential and worse prognosis but might be a theragnostic target. Likewise, activation of Wnt/β-catenin signaling may promote a more aggressive phenotype in NET. We hypothesized an interaction of the Wnt/β-catenin pathway with CXCR4 expression and function in NET. The NET cell lines BON-1, QGP-1, and MS-18 were exposed to Wnt inhibitors (5-aza-CdR, quercetin, and niclosamide) or the Wnt activator LiCl. The expressions of Wnt pathway genes and of CXCR4 were studied by qRT-PCR, Western blot, and immunohistochemistry. The effects of Wnt modulators on uptake of the CXCR4 ligand [\(^{68}\)Ga] Pentixafor were measured. The Wnt activator LiCl induced upregulation of CXCR4 and Wnt target gene expression. Treatment with the Wnt inhibitors had opposite effects. LiCl significantly increased [\(^{68}\)Ga] Pentixafor uptake, while treatment with Wnt inhibitors decreased radiopeptide uptake. Wnt pathway modulation influences CXCR4 expression and function in NET cell lines. Wnt modulation might be a tool to enhance the efficacy of CXCR4-directed therapies in NET or to inhibit CXCR4-dependent proliferative signaling. The underlying mechanisms for the interaction of the Wnt pathway with CXCR4 expression and function have yet to be clarified.
KW - neuroendocrine tumor
KW - NET
KW - Wnt
KW - β-catenin
KW - CXCR4
KW - [\(^{68}\)Ga] Pentixafor
KW - BON-1
KW - QGP-1
KW - MS-18
Y1 - 2021
U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-228914
SN - 2075-4418
VL - 11
IS - 2
ER -
TY - JOUR
A1 - Subramaniyan, Boopathi
A1 - Sridharan, Sangita
A1 - Howard, Cory M.
A1 - Tilley, Augustus M.C.
A1 - Basuroy, Tupa
A1 - Serna, Ivana de la
A1 - Butt, Elke
A1 - Raman, Dayanidhi
T1 - Role of the CXCR4-LASP1 axis in the stabilization of Snail1 in triple-negative breast cancer
JF - Cancers
N2 - The CXCL12-CXCR4 axis plays a vital role in many steps of breast cancer metastasis, but the molecular mechanisms have not been fully elucidated. We previously reported that activation of CXCR4 by CXCL12 promotes the nuclear localization of LASP1 (LIM and SH3 protein 1). The nuclear LASP1 then interacts with Snail1 in triple-negative breast cancer (TNBC) cell lines. In this study, we report that the nuclear accumulation and retention of Snail1 was dependent on an increase in nuclear LASP1 levels driven by active CXCR4. The CXCR4-LASP1 axis may directly regulate the stabilization of nuclear Snail1, by upregulating nuclear levels of pS473-Akt, pS9-GSK-3β, A20, and LSD1. Furthermore, the activation of CXCR4 induced association of LASP1 with Snail1, A20, GSK-3β, and LSD1 endogenously. Thus, nuclear LASP1 may also regulate protein-protein interactions that facilitate the stability of Snail1. Genetic ablation of LASP1 resulted in the mislocalization of nuclear Snail1, loss of the ability of TNBC cells to invade Matrigel and a dysregulated expression of both epithelial and mesenchymal markers, including an increased expression of ALDH1A1, a marker for epithelial breast cancer stem-like cells. Our findings reveal a novel role for the CXCR4-LASP1 axis in facilitating the stability of nuclear localized Snail1.
KW - CXCR4
KW - LASP1
KW - Akt
KW - Snail1 stability
KW - A20
KW - GSK-3β
Y1 - 2020
U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-211217
SN - 2072-6694
VL - 12
IS - 9
ER -
TY - JOUR
A1 - Serfling, Sebastian E.
A1 - Lapa, Constantin
A1 - Dreher, Niklas
A1 - Hartrampf, Philipp E.
A1 - Rowe, Steven P.
A1 - Higuchi, Takahiro
A1 - Schirbel, Andreas
A1 - Weich, Alexander
A1 - Hahner, Stefanie
A1 - Fassnacht, Martin
A1 - Buck, Andreas K.
A1 - Werner, Rudolf A.
T1 - Impact of tumor burden on normal organ distribution in patients imaged with CXCR4-targeted [\(^{68}\)Ga]Ga-PentixaFor PET/CT
JF - Molecular Imaging and Biology
N2 - Background
CXCR4-directed positron emission tomography/computed tomography (PET/CT) has been used as a diagnostic tool in patients with solid tumors. We aimed to determine a potential correlation between tumor burden and radiotracer accumulation in normal organs.
Methods
Ninety patients with histologically proven solid cancers underwent CXCR4-targeted [\(^{68}\)Ga]Ga-PentixaFor PET/CT. Volumes of interest (VOIs) were placed in normal organs (heart, liver, spleen, bone marrow, and kidneys) and tumor lesions. Mean standardized uptake values (SUV\(_{mean}\)) for normal organs were determined. For CXCR4-positive tumor burden, maximum SUV (SUV\(_{max}\)), tumor volume (TV), and fractional tumor activity (FTA, defined as SUV\(_{mean}\) x TV), were calculated. We used a Spearman's rank correlation coefficient (ρ) to derive correlative indices between normal organ uptake and tumor burden.
Results
Median SUV\(_{mean}\) in unaffected organs was 5.2 for the spleen (range, 2.44 – 10.55), 3.27 for the kidneys (range, 1.52 – 17.4), followed by bone marrow (1.76, range, 0.84 – 3.98), heart (1.66, range, 0.88 – 2.89), and liver (1.28, range, 0.73 – 2.45). No significant correlation between SUV\(_{max}\) in tumor lesions (ρ ≤ 0.189, P ≥ 0.07), TV (ρ ≥ -0.204, P ≥ 0.06) or FTA (ρ ≥ -0.142, P ≥ 0.18) with the investigated organs was found.
Conclusions
In patients with solid tumors imaged with [\(^{68}\)Ga]Ga-PentixaFor PET/CT, no relevant tumor sink effect was noted. This observation may be of relevance for therapies with radioactive and non-radioactive CXCR4-directed drugs, as with increasing tumor burden, the dose to normal organs may remain unchanged.
KW - CXCR4
KW - C-X-C motif chemokine receptor 4
KW - PET
KW - [68Ga]PentixaFor
KW - [177Lu]/[90Y]PentixaTher
KW - theranostics
KW - endoradiotherapy
Y1 - 2022
U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-324622
VL - 24
IS - 4
ER -
TY - THES
A1 - Saam, Marian
T1 - In-vitro-Untersuchung zum Einfluss von Therapeutika auf die PSMA- und CXCR4-Rezeptorexpression in humanen Prostatakarzinomzelllinien
T1 - Effect of therapeutic agents an PSMA- and CXCR4-receptorexpression: In-vitro-study of human prostate cancer cell lines
N2 - Die therapeutischen Möglichkeiten des metastasierten Prostatakarzinoms (Pca) haben sich durch die neuen Substanzen Docetaxel und Abirateron deutlich verbessert.
Das prostataspezifische Membranantigen (PSMA) stellt für die Diagnose und Therapie des Pca´s einen vielversprechenden Angriffspunkt dar. PSMA wird in Prostatakarzinomzellen überexprimiert und dient als Zielstruktur für nicht-invasives bildgebendes Verfahren und Lutetium-177-PSMA-Radioligandentherapie als Therapieoption.
Der CXCR4-Rezeptor wird an unterschiedlichen Zelltypen und Organen exprimiert. Seine Überexpression wird mit einer Metastasierung und schlechter Prognose assoziiert.
Gallium-68-PSMA PET/CT liefert genaue Kenntnisse bezüglich Ausbreitung und Fortschreiten des Tumorgeschehens.
Die vorliegende Arbeit untersucht die Zusammenhänge zwischen Expression von PSMA und CXCR4 in Verbindung mit etablierten Therapeutika und versucht Wege aufzuzeichnen, welche durch Erhöhung der PSMA-Expression zur verbesserten Sensitivität des PSMA PET/CT führen könnten, wodurch der personalisierte Therapieansatz weiter optimiert werden kann.
N2 - Novel therapeutic agents such as docetaxel and abiraterone have significantly improved treatment strategies for metastatic prostate cancer in recent years.
Prostate-specific membrane antigen (PSMA) represents a promising target for diagnosis and therapy of prostate cancer. PSMA is over expressed in prostate cancer cells providing a target structure for non-invasive imaging and Lutetium-177-PSMA radioligand therapy.
The CXCR4-receptor is expressed on different cell types and organs. Its over expression is associated with metastasis and poor prognosis.
PET/CT imaging with Gallium-68-labelled PSMA ligands provide relevant information regarding tumor staging and progression.
The present study investigates the interaction between expression of PSMA and CXCR4 considering established therapeutic agents to improve sensitivity of PSMA PET/CT imaging and optimize personalized cancer medicine.
KW - psma
KW - CXCR4
KW - PET/CT
KW - PSMA-Rezeptorexpression
KW - CXCR4-Rezeptorexpression
KW - Prostatakarzinom
KW - PET/CT imaging
KW - Gallium-68 PET/CT
Y1 - 2020
U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-219163
ER -
TY - JOUR
A1 - Philipp-Abbrederis, Kathrin
A1 - Herrmann, Ken
A1 - Knop, Stefan
A1 - Schottelius, Margret
A1 - Eiber, Matthias
A1 - Lückerath, Katharina
A1 - Pietschmann, Elke
A1 - Habringer, Stefan
A1 - Gerngroß, Carlos
A1 - Franke, Katharina
A1 - Rudelius, Martina
A1 - Schirbel, Andreas
A1 - Lapa, Constantin
A1 - Schwamborn, Kristina
A1 - Steidle, Sabine
A1 - Hartmann, Elena
A1 - Rosenwald, Andreas
A1 - Kropf, Saskia
A1 - Beer, Ambros J
A1 - Peschel, Christian
A1 - Einsele, Hermann
A1 - Buck, Andreas K
A1 - Schwaiger, Markus
A1 - Götze, Katharina
A1 - Wester, Hans-Jürgen
A1 - Keller, Ulrich
T1 - In vivo molecular imaging of chemokine receptor CXCR4 expression in patients with advanced multiple myeloma
JF - EMBO Molecular Medicine
N2 - 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.
KW - FDG PET/CT
KW - cells
KW - CXCR4/SDF-1
KW - CXCR4
KW - multiple myeloma
KW - positron emission tomography
KW - chemokine receptor
KW - in vivo imaging
KW - malignancies
KW - involvement
KW - microenvironment
KW - survival
KW - cancer
KW - autologous transplantation
KW - bone disease
Y1 - 2015
U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-148738
VL - 7
IS - 4
ER -
TY - THES
A1 - Nattmann, Anja Maria
T1 - ADAM9 und CXCR4 – neue Angriffspunkte in der Pathogenese des Vestibularisschwannoms
T1 - ADAM9 and CXCR4 – new targets in vestibular schwannoma pathogenesis
N2 - Obwohl es sich bei Vestibularisschwannomen (VS) um benigne Tumoren handelt, können sie die Lebensqualität der betroffenen Patienten deutlich beeinträchtigen. Gerade bei Patienten, die an einer NF 2 leiden und sich daher wiederholt operativen Eingriffen unterziehen müssen, ist es notwendig, eine medikamentöse Therapiealternative anbieten zu können, die ohne die Notwendigkeit einer operativen Intervention auskommt und gleichzeitig schwerwiegenden Folgen der Tumorerkrankung – wie dem drohenden Hörverlust – Einhalt gebietet. Die vorliegende Arbeit hatte zum Ziel, sich dieser medikamentösen Therapiealternative einen Schritt anzunähern, indem molekulare Pathomechanismen, die dem VS zugrunde liegen könnten, untersucht wurden. Im Mittelpunkt standen der Chemokinrezeptor CXCR4, das Tumorsuppressorprotein Merlin und die Metalloprotease ADAM9. Für CXCR4 ließen sich keine Effekte in Bezug auf die Aktivierung der ERK- und AKT-Signalwege erkennen. Auch beeinflusste eine Merlinüberexpression in VS-Zellen die CXCR4- und ADAM9-Proteinexpression nicht. Für ADAM9 zeigte sich eine potenzielle Relevanz für die Pathogenese des VS: Wurde die ADAM9-Konzentration durch einen knock-down reduziert, hatte dies eine verminderte VS-Zellzahl zur Folge. Des Weiteren scheint Integrin α6 ein Substrat von ADAM9 zu sein, das möglicherweise in die Zytoskelettmodifikation durch ADAM9 involviert ist. Somit stellt die ADAM9-Inhibition einen interessanten Angriffspunkt für eine mögliche medikamentöse Behandlung von VS dar. Ferner wurden Cytokine gefunden, die bisher nicht in einen Zusammenhang mit dem VS gebracht worden waren. Vor allem die Bedeutung der Cytokine TIMP-2 und CXCL7 sollte für das VS näher untersucht werden. Somit konnte diese Arbeit weitere Aspekte aufdecken, die für die Pathogenese des VS relevant sein könnten und an die zukünftige Forschung anknüpfen sollte.
N2 - Although they are benign tumors, vestibular schwannomas have the potential to noticeably impair the patients’ quality of life. Especially patients suffering from neurofibromatosis type 2 develop multiple schwannomas and therefore often require repeated surgery. Thus, a non-invasive and effective pharmacotherapy is urgently needed to prevent severe consequences of vestibular schwannoma such as hearing loss. The aim of this thesis was to investigate pathological mechanisms of vestibular schwannoma to identify potential druggable targets. Especially the chemokine receptor CXCR4, the tumor suppressor protein Merlin and the metalloproteinase ADAM9 were in the focus of interest.
Neither inhibition, nor stimulation of CXCR4 affected the activity of ERK and AKT signaling pathways, respectively. Similarly, Merlin overexpression did not change CXCR4 or ADAM9 protein expression in vestibular schwannoma. However, ADAM9 appeared to be potentially important for the pathogenesis of vestibular schwannoma: An ADAM9 knock-down led to reduced vestibular schwannoma cell numbers. Moreover, integrin α6 appeared to be a substrate of ADAM9 and might be involved in its mediation of cytoskeleton alterations. Thus, pharmacological inhibition of ADAM9 could be a promising therapeutic strategy to target vestibular schwannoma.
In addition, a cytokine screen revealed the tissue inhibitor of metalloproteinases 2 (TIMP-2) and the chemokine ligand CXCL7 as hitherto unknown factors with putative relevance for the vestibular schwannoma pathogenesis.
To conclude, this thesis revealed new perspectives on pathological mechanisms of vestibular schwannoma which deserve further investigation.
KW - Akustikustumor
KW - Vestibularisschwannom
KW - ADAM9
KW - CXCR4
KW - Merlin
KW - vestibular schwannoma
Y1 - 2022
U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-278086
ER -
TY - THES
A1 - Messerschmidt, Konstantin Felix
T1 - Einfluss der PSMA-Expression auf die Docetaxel-Sensitivität sowie systemischer Medikamente auf die Expression von PSMA, CXCR4 und SSTR2
T1 - Influence of PSMA expression on docetaxel sensitivity and of systemic drugs on PSMA, CXCR4 and SSTR2 expression
N2 - Für das klinische Management des Prostatakarzinoms werden nuklearmedizinische Verfahren zunehmend relevant. Bildgebung und Therapie, welche gegen das Prostataspezifische Membranantigen (PSMA) gerichtet sind, werden bereits im klinischen Alltag angewendet. Weitere potenzielle Biomarker des Prostatakarzinoms, wie beispielsweise der CXC-Motiv-Chemokinrezeptor 4 (CXCR4) und der Somatostatinrezeptor Typ 2 (SSTR2), werden zudem als nuklearmedizinische Zielstrukturen diskutiert. Vorangegangene Arbeiten legten einen Zusammenhang zwischen dem Ausmaß der PSMA-Expression und der Sensitivität gegenüber Docetaxel in Prostatakarzinomzellen nahe. Ein Ziel der vorliegenden Arbeit war, diesen Mechanismus genauer zu untersuchen. Dabei wurden die Aktivität onkogener Signalwege, die Proliferation und die CXCR4- sowie die Androgenrezeptor (AR)- Expression in Prostatakarzinomzelllinien mit unterschiedlicher PSMA-Expression durchflusszytometrisch quantifiziert. Im zweiten Projektteil sollte der Einfluss von Metformin und verschiedener, bereits in der Prostatakarzinomtherapie angewandter Medikamente (Docetaxel, Dexamethason, Abirateron und Enzalutamid), auf die Expression von PSMA, CXCR4 und SSTR2 untersucht werden. Die Quantifizierung der Expression erfolgte mittels Durchflusszytometrie. Ein kausaler Mechanismus für den Zusammenhang zwischen PSMA-Expression und Docetaxel-Sensitivität konnte in dieser Arbeit schließlich nicht hergestellt werden. Es zeigten sich jedoch vor allem Expressionsmodulationen von PSMA und CXCR4. Mittels Docetaxel konnte z.B. bei C4-2 Zellen eine Verdopplung der PSMA-Expression und eine Verdreifachung der CXCR4-Expression erreicht werden. Darüber hinaus zeigte die Behandlung mit Abirateron eine deutliche Heraufregulation der PSMA- Expression bei LNCaP und C4-2 Zellen, sowie eine Zunahme der CXCR4- Expression bei allen untersuchten Zelllinien. Sollte sich der Einfluss der medikamentösen Behandlung auf die Expression von PSMA und CXCR4 bestätigen, kann dies zukünftig zur verbesserten und individualisierten Diagnostik und Therapie von Prostatakarzinompatienten beitragen.
N2 - Nuclear medicine methods are becoming increasingly relevant for the clinical management of prostate carcinoma. Imaging and therapy directed against the prostate specific membrane antigen (PSMA) are already used in clinical practice. Other potential biomarkers of prostate cancer, such as CXC motif chemokine receptor 4 (CXCR4) and somatostatin receptor type 2 (SSTR2), are also being discussed as nuclear medicine targets. Previous work suggested a relationship between the level of PSMA expression and sensitivity to docetaxel in prostate cancer cells. One aim of the present work was to further investigate this mechanism. The activity of oncogenic signalling pathways, proliferation and CXCR4 expression as well as androgen receptor (AR) expression in prostate carcinoma cell lines with different PSMA expression were quantified by flow cytometry. In the second part of the study, the influence of metformin and various drugs already used in prostate carcinoma therapy (docetaxel, dexamethasone, abiraterone and enzalutamide) on the expression of PSMA, CXCR4 and SSTR2 was assessed. Expression was quantified by flow cytometry analysis. A causal mechanism for the connection between PSMA expression and docetaxel sensitivity could, eventually, not be established in this work. However, expression modulations were primarily found for PSMA and CXCR4. Using docetaxel, for instance, a doubling of PSMA expression and a tripling of CXCR4 expression could be achieved in C4-2 cells. In addition, treatment with abiraterone showed a significant upregulation of PSMA expression in LNCaP and C4-2 cells, as well as an increase in CXCR4 expression in all cell lines examined. If the influence of drug treatment on the expression of PSMA and CXCR4 is confirmed, this may contribute to improved and individualised diagnostics and therapy of prostate cancer patients.
KW - Prostatakrebs
KW - Docetaxel
KW - Dexamethason
KW - Metformin
KW - Nuklearmedizin
KW - PSMA
KW - CXCR4
KW - SSTR2
KW - Akt
KW - ERK1/2
KW - p38
KW - Abirateron
KW - Enzalutamid
KW - LNCaP
KW - PC3
Y1 - 2022
U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-283364
ER -
TY - THES
A1 - Martellotta, Donato Daniel
T1 - Stellenwert von CXCL12 und CXCR4 in der Pathogenese des Vestibularisschwannomes
T1 - Significance of CXCL12 and CXCR4 in the pathogenesis of vestibular schwannoma
N2 - CXCR4 ist der spezifische Rezeptor für das Chemokin CXCL12 und ist überexprimiert in Vestibularisschwannomzellen.
Das Ziel dieser Arbeit war es den Effekt des spezifischen Inhibitors AMD3100 auf die CXCR4 vermittelte Proliferation und Migration der Vestibularisschwannomzellen in verschiedenen Zellkuturmodellen zu analysieren.
Die nachgewiesene Inhibition von CXCR4 deutet auf einen möglichen Einsatz von AMD3100 in der systemischen Therapie von NF-2 Patienten hin.
N2 - CXCR4 is the specific receptor for the chemokine CXCL12 and is hyperexpressed in vestibular schwannoma cells.
The aim was to analyse the influence of the specific inhibitor AMD 3100 on the CXCR4 stimulated proliferation and migration of vestibular schwannoma cells in different cell culture models.
The demonstrated inhibition of CXCR4 suggests the use of AMD3100 in the systemic therapy of NF-2 patients.
KW - CXCL12
KW - Vestibularisschwannom
KW - CXCR4
KW - NF-2
KW - 3D-Modell
Y1 - 2021
U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-241454
ER -
TY - JOUR
A1 - Lapa, Constantin
A1 - Schreder, Martin
A1 - Schirbel, Andreas
A1 - Samnick, Samuel
A1 - Kortüm, Klaus Martin
A1 - Herrmann, Ken
A1 - Kropf, Saskia
A1 - Einsele, Herrmann
A1 - Buck, Andreas K.
A1 - Wester, Hans-Jürgen
A1 - Knop, Stefan
A1 - Lückerath, Katharina
T1 - [\(^{68}\)Ga]Pentixafor-PET/CT for imaging of chemokine receptor CXCR4 expression in multiple myeloma - comparison to [\(^{18}\)F]FDG and laboratory values
JF - Theranostics
N2 - Chemokine (C-X-C motif) receptor 4 (CXCR4) is a key factor for tumor growth and metastasis in several types of human cancer including multiple myeloma (MM). Proof-of-concept of CXCR4-directed radionuclide therapy in MM has recently been reported. This study assessed the diagnostic performance of the CXCR4-directed radiotracer [\(^{68}\)Ga]Pentixafor in MM and a potential role for stratifying patients to CXCR4-directed therapies.
Thirty-five patients with MM underwent [\(^{68}\)Ga]Pentixafor-PET/CT for evaluation of eligibility for endoradiotherapy. In 19/35 cases, [\(^{18}\)F]FDG-PET/CT for correlation was available. Scans were compared on a patient and on a lesion basis. Tracer uptake was correlated with standard clinical parameters of disease activity.
[\(^{68}\)Ga]Pentixafor-PET detected CXCR4-positive disease in 23/35 subjects (66%). CXCR4-positivity at PET was independent from myeloma subtypes, cytogenetics or any serological parameters and turned out as a negative prognostic factor. In the 19 patients in whom a comparison to [\(^{18}\)F]FDG was available, [\(^{68}\)Ga]Pentixafor-PET detected more lesions in 4/19 (21%) subjects, [\(^{18}\)F]FDG proved superior in 7/19 (37%). In the remaining 8/19 (42%) patients, both tracers detected an equal number of lesions. [\(^{18}\)F]FDG-PET positivity correlated with [\(^{68}\)Ga]Pentixafor-PET positivity (p=0.018).
[\(^{68}\)Ga]Pentixafor-PET provides further evidence that CXCR4 expression frequently occurs in advanced multiple myeloma, representing a negative prognostic factor and a potential target for myeloma specific treatment. However, selecting patients for CXCR4 directed therapies and prognostic stratification seem to be more relevant clinical applications for this novel imaging modality, rather than diagnostic imaging of myeloma.
KW - medicine
KW - multiple myeloma
KW - FDG
KW - molecular imaging
KW - CXCR4
KW - PET
KW - radionuclide therapy
KW - theranostics
Y1 - 2017
U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-172106
VL - 7
IS - 1
ER -
TY - JOUR
A1 - Lapa, Constantin
A1 - Kircher, Stefan
A1 - Schirbel, Andreas
A1 - Rosenwald, Andreas
A1 - Kropf, Saskia
A1 - Pelzer, Theo
A1 - Walles, Thorsten
A1 - Buck, Andreas K.
A1 - Weber, Wolfgang A.
A1 - Wester, Hans-Juergen
A1 - Herrmann, Ken
A1 - Lückerath, Katharina
T1 - Targeting CXCR4 with [\(^{68}\)Ga]Pentixafor: a suitable theranostic approach in pleural mesothelioma?
JF - Oncotarget
N2 - C-X-C motif chemokine receptor 4 (CXCR4) is a key factor for tumor growth and metastasis in several types of human cancer. This study investigated the feasibility of CXCR4-directed imaging with positron emission tomography/computed tomography (PET/CT) using [\(^{68}\)Ga]Pentixafor in malignant pleural mesothelioma.
Six patients with pleural mesothelioma underwent [\(^{68}\)Ga]Pentixafor-PET/CT. 2′-[\(^{18}\)F]fluoro-2′-deoxy-D-glucose ([\(^{18}\)F]FDG)-PET/CT (4/6 patients) and immunohistochemistry obtained from biopsy or surgery (all) served as standards of reference. Additionally, 9 surgical mesothelioma samples were available for histological work-up.
Whereas [\(^{18}\)F]FDG-PET depicted active lesions in all patients, [\(^{68}\)Ga]Pentixafor-PET/CT recorded physiologic tracer distribution and none of the 6 patients presented [\(^{68}\)Ga]Pentixafor-positive lesions. This finding paralleled results of immunohistochemistry which also could not identify relevant CXCR4 surface expression in the samples analyzed.
In contrast to past reports, our data suggest widely absence of CXCR4 expression in pleural mesothelioma. Hence, robust cell surface expression should be confirmed prior to targeting this chemokine receptor for diagnosis and/or therapy.
KW - PET
KW - CXCR4
KW - [\(^{68}\)Ga] pentixafor
KW - pleural mesothelioma
KW - theranostics
Y1 - 2017
U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-169989
VL - 8
IS - 57
ER -
TY - JOUR
A1 - Lapa, Constantin
A1 - Herrmann, Ken
A1 - Schirbel, Andreas
A1 - Hänscheid, Heribert
A1 - Lückerath, Katharina
A1 - Schottelius, Margret
A1 - Kircher, Malte
A1 - Werner, Rudolf A.
A1 - Schreder, Martin
A1 - Samnick, Samuel
A1 - Kropf, Saskia
A1 - Knop, Stefan
A1 - Buck, Andreas K.
A1 - Einsele, Hermann
A1 - Wester, Hans-Juergen
A1 - Kortüm, K. Martin
T1 - CXCR4-directed endoradiotherapy induces high response rates in extramedullary relapsed multiple myeloma
JF - Theranostics
N2 - C-X-C-motif chemokine receptor 4 (CXCR4) is a key factor for tumor growth and metastasis in several types of human cancer. We have recently reported promising first-in-man experience with CXCR4-directed endoradiotherapy (ERT) in multiple myeloma (MM).
Eight heavily pretreated MM patients underwent a total of 10 ERT cycles (7 patients with 1 cycle and a single patient with 3 cycles). ERT was administered in combination with chemotherapy and autologous stem cell support. End points were occurrence and timing of adverse events, progression-free and overall survival.
ERT was overall well tolerated without any unexpected acute adverse events or changes in vital signs. With absorbed tumor doses >30-70 Gy in intra- or extramedullary lesions, significant anti-myeloma activity was observed with 1 patient achieving complete remission and 5/8 partial remission. Directly after ERT major infectious complications were seen in one patient who died from sepsis 22 days after ERT, another patient with high tumor burden experienced lethal tumor lysis syndrome. Median progression-free survival was 54 days (range, 13-175), median overall survival was 223 days (range, 13-313). During follow-up (6 patients available), one patient died from infectious complications, 2/8 from disease progression, the remaining 3/8 patients are still alive.
CXCR4-directed ERT was well-tolerated and exerted anti-myeloma activity even at very advanced stage MM with presence of extramedullary disease. Further assessment of this novel treatment option is highly warranted.
KW - medicine
KW - multiple myeloma
KW - PET
KW - CXCR4
KW - theranostics
Y1 - 2017
U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-172095
VL - 7
IS - 6
ER -
TY - THES
A1 - Kemmer, Luisa Diana
T1 - Darstellung von Inflammation in Atherosklerose mit dem CXCR4-gerichteten PET-Tracer \(^{68}\)Ga-Pentixafor im Vergleich zur \(^{18}\)F-FDG-PET/CT
T1 - Imaging inflammation in atherosclerosis with the CXCR4-targeted PET tracer \(^{68}\)Ga-Pentixafor compared to \(^{18}\)F-FDG-PET/CT
N2 - Herz-Kreislauf-Erkrankungen zählen zu den häufigsten Todesursachen weltweit. Ein ihr zugrundeliegender pathologischer Prozess ist die Atherosklerose. Die Ruptur eines atheroskelrotischen Plaques kann lebensbedrohlich sein. Derzeit existieren weder ein evaluierter Biomarker noch eine Bildgebungstechnik, die das Risiko einer solchen Plaqueruptur und eines nachfolgenden akuten kardiovaskulären Ereignisses vorhersagen können. Um die bildgebenden Verfahren zur Detektion der Atherosklerose zu optimieren, wurde in dieser Dissertationsarbeit untersucht, ob der PET/CT-Tracer 68Ga-Pentixafor im Vergleich zu 18F-FDG bessere Ergebnisse in der Diagnostik der Atherosklerose erzielen kann.
Insgesamt wurden 144 onkologische Patienten in die Studie einbezogen, bei denen die 18F-FDG-PET/CT sowie 68Ga-Pentifaxor-PET/CT aus klinischen Gründen indiziert waren. Befunde, bei denen eine gegenüber dem Hintergrund vermehrte Speicherung ohne physiologische Erklärung nachgewiesen werden konnte, wurden als positiv bewertet. Um Unterschiede zwischen den Patienten außer Acht lassen zu können, wurde die target-to-background-ratio (TBR) berechnet. Zur Beschreibung der Speicherintensität einer Läsion wurde der standardized uptake value (SUV) bestimmt.
Nach Auswertung der Daten zeigte sich eine mäßige Korrelation der Anzahl von 68Ga-Pentixafor-positiven Läsionen mit der Anzahl der 18F-FDG positiven Läsionen. Die CXCR4-gerichtete Bildgebung mit 68Ga-Pentixafor identifizierte mehr Läsionen als die 18F-FDG-PET/CT. Bezüglich ihres Verteilungsmusters wiesen die beiden Tracer eine geringe Korrelation auf. Die Aufnahmeintensität beider Tracer korrelierte umgekehrt mit dem Ausmaß der Verkalkung. Stark verkalkte Plaques zeigten die niedrigste Traceraufnahme für beide PET-Tracer.
Weitere Studien zur Aufklärung der zugrunde liegenden biologischen Mechanismen und Quellen der CXCR4-Positivität sind in hohem Maße gerechtfertigt.
N2 - Cardiovascular diseases are among the most common causes of death worldwide. A pathological process underlying these diseases is atherosclerosis. The rupture of an atherosclerotic plaque can be life-threatening. Currently, there is neither an evaluated biomarker nor an imaging technique that can predict the risk of such a plaque rupture and subsequent acute cardiovascular event. To optimize imaging methods for the detection of atherosclerosis, this dissertation investigated whether the PET/CT tracer 68Ga-Pentixafor can achieve better diagnostic results for atherosclerosis compared to
18F-FDG. A total of 144 oncological patients were included in the study, for whom 18F-FDG-PET/CT and 68Ga-Pentixafor-PET/CT were clinically indicated. Lesions showing increased uptake compared to the background without physiological explanation were rated as positive. To disregard differences between patients, the target-to-background ratio (TBR) was calculated. To describe the uptake intensity of a lesion, the standardized uptake value (SUV) was determined. After evaluating the data, a moderate correlation was observed between the number of 68Ga-Pentixafor-positive lesions and the number of 18F-FDG-positive lesions. CXCR4-targeted imaging with 68Ga-Pentixafor identified more lesions than 18F-FDG-PET/CT. Regarding their distribution patterns, the two tracers showed a low correlation. The uptake intensity of both tracers inversely correlated with the extent of calcification. Highly calcified plaques exhibited the lowest tracer uptake for both PET tracers. Further studies to elucidate the underlying biological mechanisms and sources of CXCR4 positivity are highly warranted.
KW - Arteriosklerose
KW - Positronen-Emissions-Tomografie
KW - Chemokinrezpetor
KW - CXCR4
KW - \(^{68}\)Ga-Pentixafor
KW - \(^{18}\)F-FDG
Y1 - 2024
U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-360013
ER -
TY - THES
A1 - İşbilir, Ali
T1 - Localization and Trafficking of CXCR4 and CXCR7
T1 - Lokalisation und Verteilung von CXCR4 und CXCR7
N2 - G protein-coupled receptors (GPCRs) constitute the largest class of membrane proteins, and are the master components that translate extracellular stimulus into intracellular signaling, which in turn modulates key physiological and pathophysiological processes. Research within the last three decades suggests that many GPCRs can form complexes with each other via mechanisms that are yet unexplored. Despite a number of functional evidence in favor of GPCR dimers and oligomers, the existence of such complexes remains controversial, as different methods suggest diverse quaternary organizations for individual receptors. Among various methods, high resolution fluorescence microscopy and imagebased fluorescence spectroscopy are state-of-the-art tools to quantify membrane protein oligomerization with high precision. This thesis work describes the use of single molecule fluorescence microscopy and implementation of two confocal microscopy based fluorescence fluctuation spectroscopy based methods for characterizing the quaternary organization of two class A GPCRs that are important clinical targets: the C-X-C type chemokine receptor 4 (CXCR4) and 7 (CXCR7), or recently named as the atypical chemokine receptor 3 (ACKR3). The first part of the results describe that CXCR4 protomers are mainly organized as monomeric entities that can form transient dimers at very low expression levels allowing single molecule resolution. The second part describes the establishment and use of spatial and temporal brightness methods that are based on fluorescence fluctuation spectroscopy. Results from this part suggests that ACKR3 forms clusters and surface localized monomers, while CXCR4 forms increasing amount of dimers as a function of receptor density in cells. Moreover, CXCR4 dimerization can be modulated by its ligands as well as receptor conformations in distinct manners. Further results suggest that antagonists of CXCR4 display distinct binding modes, and the binding mode influences the oligomerization and the basal activity of the receptor: While the ligands that bind to a “minor” subpocket suppress both dimerization and constitutive activity, ligands that bind to a distinct, “major” subpocket only act as neutral antagonists on the receptor, and do not modulate neither the quaternary organization nor the basal signaling of CXCR4. Together, these results link CXCR4 dimerization to its density and to its activity, which may represent a new strategy to target CXCR4.
N2 - G protein-gekoppelte Rezeptoren (GPCRs) bilden die größte Klasse der Membranproteine und sind entscheidend an der Übersetzung extrazellulärer Reize in intrazelluläre Signale beteiligt, welche wiederum unzählige physiologische und pathophysiologische Prozesse regulieren. Die Forschungsergebnisse der letzten drei Jahrzehnte deutet darauf hin, dass viele GPCRs mittels noch weitgehend unbekannter Mechanismen miteinander Komplexe bilden können. Trotz vielfältiger Beobachtungen, die für die funktionelle Relevanz von GPCR-Dimeren und -Oligomeren sprechen, ist deren Existenz dennoch weiterhin umstritten, vor allem da verschiedene Methoden auf unterschiedliche quaternäre Anordnungen derselben Rezeptoren hinweisen. Von den derzeit verfügbaren Methoden zur genauen Untersuchung der GPCR Dimerisierung/-Oligomerisierung, stellen die hochauflösende Fluoreszenzmikroskopie sowie die bildbasierte Fluoreszenzspektroskopie die Techniken der Wahl dar. Die hier vorliegende Arbeit beschreibt die Anwendung der Einzelmolekül Fluoreszenzmikroskopie sowie zweier konfokalmikroskopischer
Methoden zur Messung der Fluoreszenzfluktuation, mit deren Hilfe die quaternäre Anordnung zweier klinisch hochattraktiver Klasse A GPCRs untersucht wurde: der C-X-C Typ Chemokinrezeptoren 4 (CXCR4) und 7 (CXCR7), letzterer auch bekannt als atypischer Chemokinrezeptor 3 (ACKR3). Der erste Teil der Ergebnisse legt anhand Untersuchungen an einzelnen Molekülen dar, dass CXCR4 überwiegend in Form monomerer Einheiten auftritt, die bei sehr geringen Expressionsleveln kurzlebige Dimere bilden können. Der zweite Teil beschreibt die Etablierung und Anwendung räumlicher und zeitlicher Brillanzmethoden, die auf der spektroskopischen Untersuchung der Fluoreszenzfluktuation beruhen. Die Ergebnisse dieses Abschnitts deuten darauf hin, dass ACKR3 sowohl in Form beständiger Rezeptor-Cluster, und monomere Einheit an der Oberfläche lebender Zellen auftritt. CXCR4 ist bei zunehmender Rezeptordichte hingegen vermehrt in Form von Dimeren zu finden. Zudem kann die Dimerisierung von CXCR4 von dessen Liganden, als auch von der drei dimensionalen Anordnung der Rezeptorteilstrukturen (Rezeptorkonformation)auf unterschiedliche Weise reguliert werden. Die weiteren Ergebnisse legen nahe, dass Antagonisten auf unterschiedliche Weise an CXCR4 binden können und dass der jeweilige Bindungsmodus entscheidend für den Einfluss des Liganden auf Oligomerisierung und basale Aktivität von CXCR4 ist: Während Liganden, die an eine kleinere Untertasche des Rezeptors binden, sowohl die Dimerisierung als auch die Basalaktivität unterdrücken, fungieren Verbindungen, die an eine andere, größere Untertasche binden, lediglich als neutrale Antagonisten und zeigen keinerlei Einfluss auf die quaternäre Anordnung und basale Aktivität von CXCR4. Zusammenfassend verknüpfen diese Ergebnisse CXCR4-Dimerisierung mit der Rezeptordichte in Zellen und seiner Aktivität, was die Grundlage für neue Strategien zur phamakologischen Modulation von CXCR4 darstellen könnte.
KW - G-Protein gekoppelter Rezeptor
KW - GPCR
KW - Receptor
KW - Chemokine
KW - oligomerization
KW - CXCR4
Y1 - 2022
U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-249378
ER -
TY - THES
A1 - Hittler, Friederike Heléne
T1 - Chemokinrezeptorexpression auf humanen Monozyten vor und nach perkutaner Koronarangiographie mit Stentimplantation
T1 - Chemokine receptor expression in human monocytes before and after percutaneous coronary intervention and stent implantation
N2 - Die Koronare Herzkrankheit (KHK) zählt zu den häufigsten Todesursachen in Deutschland und weltweit. Die Atherosklerose der Herzkranzgefäße gilt als pathophysiologisches Korrelat der KHK. Die manifeste KHK geht mit Myokardhypoxie einher, persistierende Myokardhypoxie resultiert im Myokardinfarkt. Atherosklerose ist ein multifaktorieller, sich selbst verstärkender Inflammationsprozess, an dem multiple Zellen und Moleküle beteiligt sind. Hierzu zählen zum Beispiel das monozytär-phagozytäre System (MPS) und Chemokine sowie Chemokinrezeptoren. Auch im Regenerationsprozess nach Myokardinfarkt spielt die MPS-Chemokinrezeptor-Interaktion eine bedeutsame Rolle. Die perkutane Koronarintervention mit Stentimplantation (PCI) hat sich als geeignete Behandlungsmöglichkeit der manifesten KHK etabliert. Häufigste Komplikationsfolge der Implantation von Bare-Metal-Stents stellt die In-Stent-Restenose aufgrund einer überschießenden Inflammationsreaktion dar. Konsekutiv entwickelte Drug-Eluting-Stents sondern Immunmodulatoren zu Eindämmung der Inflammationsreaktion ab. Dadurch kommt es auch zu Eindämmung der gewollten Reendothelialisierung des Stents mit Zunahme gefürchteter Stent-Thrombosen. Ideal wäre demnach eine selektivere Hemmung der Inflammationsreaktion, die die gewünschte Reendothelialisierung nicht beeinträchtigt. Hierzu müssen die molekularbiologischen Zusammenhänge am Gefäßbett nach Stenting beleuchtet werden. In der vorliegenden Arbeit wurde das Expressionsverhalten der Chemokinrezeptoren CXCR4, CX3CR1 und CCR2 auf Monozyten vor und nach PCI im humanen Modell untersucht, alle untersuchten Probanden litten an Atherosklerose, circa die Hälfte hatte bereits vormalig einen Myokardinfarkt erlitten. 24 Stunden nach Stenting zeigte sich eine signifikant geringere CXCR4-Expression und Positivität auf Monozyten der Gesamtpopulation. Dies ist vermutlich Korrelat einer Achsenaktivierung mittels CXCR4-typischer Rezeptorinternalisierung und mittels Abwanderung CXCR4-positiver Monozyten ins Gefäßbett und spricht für eine grundlegende Rolle der CXCR4-MPS-Interaktion nach PCI. Patienten, die bereits einen Myokardinfarkt erlitten hatten, konnten eine signifikant niedrigere CXCR4-Expression auf Monozyten aufweisen als die Vergleichsgruppe. Weiterhin zeigten Patienten mit pectanginösen Beschwerden einen signifikant höheren Rezeptorverlust an der Oberfläche der Monozyten nach Stenting. Dies deutet auf eine grundlegende Rolle der CXCR4-MPS-Interaktion bei Myokardhypoxie hin und liefert einen Einblick in das komplexe Geschehen der Infarktheilung und Hypoxiekompensation.
Hypothetisch denkbar wäre eine protektive Rolle der CXCR4-Achse nach Ischämie, mit Hypoxie-vermittelter Präkonditionierung humaner Monozyten nach stattgehabtem Myokardinfarkt und konsekutiv basal gesteigerter CXCR4-Expression, die nach erneutem Hypoxie-Ereignis einen schnelleren Zugriff auf CXCR4-vermittelte, protektive Signalwege erlauben könnte. Patienten, die sich bereits vormals einem Stenting unterzogen hatten, konnten eine signifikant niedrigere CX3CR1-Expression auf Monozyten aufweisen. Dies steht in Kongruenz mit Ergebnissen von Tierstudien, die eine grundlegende Rolle von CX3CR1 im chronischen Monozytenrecruitment nach Gefäßverletzung beschrieben hatten. Für CCR2 ergaben sich keine relevanten Ergebnisse. Die Rolle der Interaktion der Chemokinrezeptoren CXCR4, CX3CR1 und CCR2 mit humanen Monozyten in Neointimagenese, Atherosklerose und Myokardheilung nach Infarkt ist nicht eindeutig beschrieben und wird zum Teil kontrovers diskutiert. Unsere Studie liefert interessante neue Erkenntnisse bezüglich der Beteiligung der untersuchten Rezeptoren und dem MPS bei den beschriebenen pathogenetischen Prozessen. Die erstmalig beschriebene CXCR4-MPS-Interaktion nach Stenting sowie die Hinweise auf eine Beteiligung von CX3CR1 im chronischen Monozytenrecruitment der humanen Neointimagenese liefern einen interessanten Anhaltspunkt für die Entwicklung neuer, selektiver Antagonisten im Kampf gegen die In-Stent-Restenose.
N2 - Coronary artery disease arising from atherosclerosis is a leading cause of death and morbidity worldwide. With the increasing emphasis on the importance of inflammation in atherosclerosis, more attention has been drawn to the role of chemokines and inflammatory cells. Here we
investigated the expression of Chemokine Receptors CCR2, CX3CR1 and CXCR4 in human monocytes before and 24 hours after percutaneous coronary intervention and stent implantation.
KW - Monozyten
KW - PCI
KW - KHK
KW - CXCR4
KW - CX3CR1
KW - CCR2
KW - Chemokinrezeptoren
Y1 - 2013
U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-107731
ER -
TY - JOUR
A1 - Herrmann, Andreas B.
A1 - Müller, Martha‐Lena
A1 - Orth, Martin F.
A1 - Müller, Jörg P.
A1 - Zernecke, Alma
A1 - Hochhaus, Andreas
A1 - Ernst, Thomas
A1 - Butt, Elke
A1 - Frietsch, Jochen J.
T1 - Knockout of LASP1 in CXCR4 expressing CML cells promotes cell persistence, proliferation and TKI resistance
JF - Journal of Cellular and Molecular Medicine
N2 - Chronic myeloid leukaemia (CML) is a clonal myeloproliferative stem cell disorder characterized by the constitutively active BCR‐ABL tyrosine kinase. The LIM and SH3 domain protein 1 (LASP1) has recently been identified as a novel BCR‐ABL substrate and is associated with proliferation, migration, tumorigenesis and chemoresistance in several cancers. Furthermore, LASP1 was shown to bind to the chemokine receptor 4 (CXCR4), thought to be involved in mechanisms of relapse. In order to identify potential LASP1‐mediated pathways and related factors that may help to further eradicate minimal residual disease (MRD), the effect of LASP1 on processes involved in progression and maintenance of CML was investigated. The present data indicate that not only overexpression of CXCR4, but also knockout of LASP1 contributes to proliferation, reduced apoptosis and migration as well as increased adhesive potential of K562 CML cells. Furthermore, LASP1 depletion in K562 CML cells leads to decreased cytokine release and reduced NK cell‐mediated cytotoxicity towards CML cells. Taken together, these results indicate that in CML, reduced levels of LASP1 alone and in combination with high CXCR4 expression may contribute to TKI resistance.
KW - BCR‐ABL
KW - CML
KW - CXCR4
KW - LASP1
KW - nilotinib
KW - precursor cells
Y1 - 2020
U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-214122
VL - 24
IS - 5
SP - 2942
EP - 2955
ER -