TY  - THES
A1  - Wagner, Martin
T1  - Untersuchungen zu den kostimulatorischen Signalwegen PD-1/PD-L1 und CD137/CD137L beim kolorektalen Karzinom
T1  - Studies on the costimulatory pathways PD-1/PD-L1 and CD137/CD137L in colorectal carcinoma
N2  - Kostimulatorische Signalwege spielen beim Zustandekommen einer T-Zell-gebundenen Effektor-Immunantwort eine entscheidende Rolle. In dieser Arbeit wurde die Expression der Signalwege PD-1/PD-L1 und CD137/CD137L im kolorektalen Karzinom untersucht. Hierzu wurde die Expression in den Karzinomen SW480, SW620 und HT-29 mittels qRT-PCR, Western Blot und FACS analysiert.
Es konnte gezeigt werden, dass PD-1 und CD137 sowie deren Rezeptoren PD-L1 und CD137L im Kolonkarzinom auf Gen- und Proteinebene exprimiert werden. Zunehmendes Tumorzellwachstum sowie mangelnde Nährstoffversorgung führten zu deutlichen Veränderungen im Expressionsmuster, wobei sich zwischen den Kolonkarzinomen SW480/SW620 und dem Kolonkarzinom HT-29 Unterschiede aufzeigen ließen.
Durch die Untersuchungen für diese Arbeit konnten wertvolle Informationen über das Expressionsverhalten der untersuchten kostimulatorischen Signalwege gewonnen werden. Eine mögliche Schlussfolgerung ist, dass eine inhibierende PD-1/PD-L1- als auch eine CD137/CD137L-Tumorzell-vermittelte Therapie die Tumorimmunantwort gegen das kolorektale Karzinom stärken und damit das Überleben betroffener Patienten verbessern könnte.
N2  - Costimulatory pathways are important for the development of a T-cell-bound effector immune response. This work investigated the expression of the signals PD-1/PD-L1 and CD137/CD137L in colorectal carcinoma. For this purpose, the expression in the carcinomas SW480, SW620 and HT-29 was analyzed with qRT-PCR, Western Blot and FACS.
It could be shown that PD-1 and CD137 as well as their receptors PD-L1 and CD137L are expressed in colon carcinoma at gene and protein level. Increasing tumor cell growth and lack of nutrient supply led to significant changes in the expression pattern. However differences between the colon carcinomas SW480 / SW620 and the colon carcinoma HT-29 were measured.
The investigations for this work provided valuable information about the expression behavior of the studied costimulatory pathways. Both inhibitory PD-1/PD-L1 and CD137/CD137L tumor cell-mediated therapy could potentially enhance the tumor immune response against colorectal carcinoma and thus improve the survival of affected patients.
KW  - Kolonkarzinom
KW  - CD137-Antigen
KW  - Signaltransduktion
KW  - PD-1-Antigen
KW  - Kostimulatorische Signalwege
Y1  - 2019
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-184343
ER  - 
TY  - THES
A1  - Thumm, Rebecca
T1  - Über den Einfluss von hyperthermer Chemotherapie auf die Expressionsprofile von Hitzeschockproteinen und Proliferationsmarkern im humanen Kolonkarzinom
T1  - The effect of hyperthermic chemotherapy on the expression of heat shock proteins und proliferation markers in human colon cancer
N2  - Die hypertherme intraperitoneale Chemoperfusion (hyperthermic intraperitoneal chemotherapy, HIPEC) ist ein vielversprechendes Verfahren bei Patienten mit limitierter Peritonealkarzinose. Möglicherweise wirken Hitzeschockprotein (HSP)-vermittelte Reparaturmechanismen und proliferative Effekte dem Therapieerfolg jedoch entgegen. Um solche möglichen limitierenden Faktoren zu untersuchen, wurden in einem in vitro-HIPEC-Modell die Auswirkungen von Hyperthermie und Chemotherapie auf die Expression von HSPs und die Proliferationsmarker Ki-67 und PCNA im Kolonkarzinom mittels RT-qPCR und Western Blot untersucht. 
Es zeigten sich hochregulierte HSPs, die mit zunehmender Temperatur und durch die Zugabe von Chemotherapie zunahmen. Man kann davon ausgehen, dass hierdurch intrazelluläre antiapoptotische Effekte und Reparaturmechanismen induziert werden. Die Inhibition von HSPs könnte daher zu einer Verbesserung der HIPEC-Therapie führen. 
Zum anderen fand sich eine Erhöhung der Proliferationsmarker Ki-67 und PCNA nach der in vitro-HIPEC, was auf ein aggressives Wachstumsverhalten der überlebenden Zellen hindeutet.
N2  - Hyperthermic intraperitoneal chemotherapy (HIPEC) represents a promising treatment option for patients with limited peritoneal carcinomatosis. Heat shock protein (HSP)-mediated repair mechanisms und proliferative effects may negatively influence the HIPEC therapy. In order to analyze such limitating factors, we analyzed the effects of hyperthermia and chemotherapy in an in vitro-HIPEC model on the expression of HSPs and the proliferation markers Ki-67 and PCNA in colon cancer cells by RT-qPCR and Western Blot.
Up-regulated HSPs expression was found, which increased with higher temperature and the use of chemotherapy. It is assumed that antiapoptotic effects and repair mechanisms are therefore induced. The inhibition of HSPs might improve HIPEC therapy.
In addition, the proliferation markers Ki-67 and PCNA were found to be up-regulated after in-vitro-HIPEC, which points to an aggressive rate of growth of the survived colon cancer cells.
KW  - Kolonkarzinom
KW  - Hitzeschock-Proteine
KW  - Hypertherme Chemotherapie
KW  - Proliferationsmarker
Y1  - 2020
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-217271
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TY  - THES
A1  - Schmitt, Johannes Christian
T1  - Über das Expressionsverhalten von Reparatur- und ABC- Transporter-Genen sowie inflammatorischen Signalwegen im Kolon- und Pankreaskarzinom
T1  - Expression of heatshock proteins, ABC-transporters and toll-like transporters under nutrient deprivation in a colorectal and pancreatic tumor model
N2  - Das Mikromilieu solider Tumor (tumor mircoenvironment, TME) weist verschiedene Besonderheiten auf, von denen bekannt ist, dass sie zu Chemotherapieresistenz und Tumorprogression beitragen können. Neben der Extrazellulären Matrix (ECM), den cancer associated cells (CAC) und diversen Entzündungszellen tragen auch chemische und physikalische Besonderheiten (Hypoxie, Azidose, erhöhter Gewebedruck, oxidativer Stress und Nährstoffmangel) zu Tumorprogression und Chemotherapieresistenz bei. Zudem wissen wir, dass Hitzeschock-Proteine (HSPs), Toll-like Rezeptoren (TLRs) und ABC-Transporter mit erhöhter Chemotherapieresistenz und Tumorprogression im Pankreas- und Kolonkarzinom einhergehen.
Hier wurde untersucht, ob ein in vitro induzierter Nährstoffmangel im HT29 Kolonkarzinom, im Panc-1 Pankreaskarzinom und im MIA PaCa-2 Pankreaskarzinom zu einer gesteigerten Expression von HSP70, HSP90, MDR1, ABCB5 und TLR1 bis TLR10 auf mRNA und Proteinebene führt. Zudem wurde unter allen Versuchsbedingungen die Stoffwechselaktivität über einen MTS-Test gemessen. Der Nährstoffmangel wurde über die Kultivierung in einem Hybridomamedium, welches als proteinfreies Medium gilt und über die Kultivierung in einem serumfreien Medium induziert.
Es zeigte sich, dass insbesondere die entdifferenzierte Panc-1 Pankreaskarzinomzelllinie eine erhöhte Resistenz gegenüber dem induzierten Nährstoffmangel aufwies. Auf mRNA-Ebene zeigten sich bei allen drei Tumorzelllinien deutliche Expressionssteigerungen. Diese waren insbesondere im Hybridomamedium nachweisbar und traten beim HT29-Kolonkarzinom nach 48h und im Panc-1 Pankreaskarzinom bereits nach 24h auf. Besonders intensive Expressionssteigerungen konnten im HT29 Kolonkarzinom bei ABCB5, TLR7 und TLR9 nachgewiesen werden. Die Expression von MDR1 war insbesondere im MIA PaCa-2 Pankreaskarzinom gesteigert. Auf Proteinebene konnte im HT29 Kolonkarzinom eine Expressionssteigerung bei HSP90 und TLR6 nachgewiesen werden.
Die Ergebnisse lassen zwei Interpretationen zu. Zum einen könnte über den Nährstoffmangel eine aggressivere Subpopulation selektioniert worden sein. In diesem Zusammenhang konnten die Expressionsdaten des Tumorstammzellmarkers CD133 leider nicht ausgewertet werden. Alternativ kann angenommen werden, dass die untersuchten Tumorzelllinien ihren aggressiven Phänotyp erst unter Nährstoffmangelbedingungen, wie wir sie regelmäßig in soliden Tumoren finden, zur Expression bringen.
N2  - The tumor microenvironment (TME) in solid tumors is low on nutrients and favors tumor progression and resistance to chemotherapies in different ways.
In this study we cultured HT29 colorectal carcinoma cells, Panc-1 pancreatic carcinoma cells and MIA PaCa-2 pancreatic carcinoma cells in nutrient deprived conditions (NDC) and performed rtPCR expression analysis, SDS-PAGE and immunohistochemical staining after 24, 48 and 72 hours. Gene expression of ABC transporters (ABCB5, MDR1), heat-shock proteins (HSP70, HSP90) and Toll-like receptors (TLR1 – TLR10) in the NDC compared to normal condition was analyzed. We performed MTS tetrazolium assays to monitor the activity of the respiratory chain in any condition.
We showed that the examined cell lines, and in particular Panc-1 pancreatic carcinoma, are very resistant to the NDC. The gens of interest showed increase expression after 48 hours (HT29) and 24 hours (Panc-1). 
The results suggest that culturing in NDC either selects a very aggressive and resistant subpopulation or NDC induces gene expression changes and shows us how cancer cells really perform in the nutrient deprived tumor environment. Unfortunately, we were not able to use the gene expression analysis of the stem cell marker CD133.
KW  - International Conference on Tumor Microenvironment (4 : 2007 : Florenz)
KW  - Hitzeschock-Proteine
KW  - Toll-like-Rezeptoren
KW  - ABC-Transporter
KW  - Bauchspeicheldrüsenkrebs
KW  - Nährstoffmangel
KW  - Tumor Microenvironment
KW  - Kolonkarzinom
KW  - Pankreaskarzinom
KW  - Chemotherapieresistenz
Y1  - 2021
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-249884
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TY  - THES
A1  - Kloos, Kerstin
T1  - Über die Effekte von Hyperthermie und Zytostatika auf die Tumorzellproliferation, Apoptose und Expression von Heat Shock Proteinen im Kolonkarzinom
T1  - Effects of hyperthermia and cytostatic drugs on tumor cell proliferation, apoptosis and expression of heat shock proteins in colon carcinoma
N2  - Die Kombination aus zytoreduktiver Chirurgie und einer anschließenden hyperthermen intraperitonealen Chemoperfusion (HIPEC) stellt sich als vielversprechende Therapiestrategie bei ausgesuchten Patienten mit Peritonealkarzinose, z. B. des kolorektalen Karzinoms, dar. Die intraperitoneale Chemoperfusion kombiniert eine lokale Hochdosis-Chemotherapie mit einer Hyperthermie. Hitzeschockproteinen (HSP) kommt dabei eine bedeutende Rolle zu, da sie infolge von zellulären Stressfaktoren wie Hitze oder Zytostatika-bedingter Chemotoxizität induziert werden. HSPs setzen Reparatur- und Zellschutzmechanismen in Gang und vermindern so in einzelnen überlebenden Tumorzellen möglicherweise den gewünschten Therapieerfolg der HIPEC. Ziel der Arbeit war es, mithilfe eines bereits etablierten in vitro HIPEC-Modells die Auswirkungen der äußeren Stressoren Hyperthermie und Zytostatika auf die Expression von Hitzeschockproteinen (HSP27, HSP70 und HSP90) in drei humanen Kolonkarzinomzelllinien zu untersuchen. Dazu wurden die Zelllinien HT29, SW480 und SW620 jeweils mit und ohne Zytostatika (Mitomycin C, MMC und Oxaliplatin, OXA) für eine Stunde drei verschiedenen Temperaturstufen von 37°C als Normothermie, 41°C und 43°C als Hyperthermie ausgesetzt und nach einer Regenerationszeit von 30 min, 24 h, 48 h und 72 h mit Hilfe von RT-qPCR-Analysen und Western Blots untersucht. Zudem wurden nach gleichem Ablauf Effekte der HIPEC auf die Tumorzellproliferation und Apoptose mittels Proliferationsmarkern Ki-67, PCNA und MTS-Tests sowie dem antiapoptotischen Protein Bcl-xL in in vitro Tumorzellansätzen sowie in ex vivo Patientenproben vor und nach HIPEC analysiert. Sowohl die einstündige Chemotherapie mit Mitomycin C oder Oxaliplatin unter hyperthermen Bedingungen als auch die isolierte Hyperthermiebehandlung führte im Vergleich zu normothermen Kontrollbedingungen bei 37°C zu einer signifikanten Überexpression der untersuchten HSPs in RTq-PCR-Analysenaller drei Kolonkarzinomzelllinien. Interessanterweise wurden vermehrte HSP Genexpressionsmuster noch drei Tage nach Behandlung beobachtet. Eine verstärkte Proteinexpression zeigte sich bestätigend insbesondere für HSP27 und HSP70 unter zytostatischer Behandlung mit MMC oder OXA und führte zu einer bis zu 3-fachen Expressionssteigerung wenn die Zellen hyperthermen Bedingungen ausgesetzt waren. Tumorzellen, die zuvor der hyperthermen Chemotherapie unterzogen wurden, zeigten interessanterweise zudem proliferative anstelle von anti-proliferativen Effekten. In durchgeführten MTS-Tests führte sowohl die Hyperthermie allein als auch die zusätzliche Zytostatikagabe zu einer deutlich erhöhten Zellviabilität im Vergleich zu normothermer Chemotherapie im Modellansatz. Übereinstimmend mit den Ergebnissen der MTS-Tests konnte eine Induktion der Proliferationsmarker PCNA und Ki-67 durch Hyperthermie und Chemotherapie auf Gen- und Proteinebene beobachtet werden. Im Falle von PCNA ließ sich eine verstärkte Proteinexpression in ex vivo Proben von Patienten nach klinisch durchgeführter HIPEC bestätigen. Zusätzliche Untersuchungen des anti-apoptotisch wirkenden Regulatorproteins Bcl-xL in in vitro Tumorzellansätzen sowie in ex vivo Proben von Patienten nach hyperthermer Chemotherapie, zeigten zudem eine deutlich gesteigerte Proteinexpression unter alleiniger Hyperthermie sowie insbesondere in Kombination mit Zytostatika. Durch die Induktion von HSP27, HSP70 und HSP90 infolge von hyperthermem und zytotoxischem Stress werden in überlebenden Zellen nach hyperthermer Chemotherapie, unerwünschte antiapopotische sowie proliferative Effekte im Sinne von Reparatur- und Zellschutzmechanismen induziert und nehmen negativen Einfluss auf den Therapieerfolg der HIPEC. Schlussfolgernd wäre der Einsatz von HSP-Inhibitoren um die beschriebenen, unerwünschten Zellmechanismen zu verhindern, zu überprüfen. Diese bieten eine interessante Möglichkeit die Effizienz der im klinischen Einsatz gängigen Zytostatika zu steigern und somit einen positiven Einfluss auf den Erfolg der Therapie und die Überlebenszeit von Patienten mit Peritonealkarzinose zu nehmen. Weiterführende Studien der eigenen Arbeitsgruppe mit kombinierten HSP70/HSP90-Inhibitoren zeigten bereits eine signifikant reduzierte Zellviabilität in Kolonkarzinomzellen, die zuvor der hyperthermen Chemotherapie unterzogen wurden.
N2  - The combination of cytoreductive surgery followed by hyperthermic intraperitoneal chemoperfusion (HIPEC) emerges as a promising therapeutic strategy in selected patients with peritoneal carcinomatosis, such as colorectal carcinoma. Intraperitoneal chemoperfusion combines local high-dose chemotherapy with hyperthermia. Heat shock proteins (HSPs) play an important role in this process, as they are induced as a result of cellular stress factors such as heat or cytostatic drug-induced chemotoxicity. HSPs induce repair and cell protection mechanisms and thus possibly reduce the desired therapeutic success of HIPEC in individual surviving tumor cells. The aim of this work was to investigate the effects of the external stressors hyperthermia and cytostatic drugs on the expression of heat shock proteins (HSP27, HSP70 and HSP90) in three human colon carcinoma cell lines using an already established in vitro HIPEC model. For this purpose, cell lines HT29, SW480, and SW620 were each exposed to three different temperature levels of 37°C as normothermia, 41°C, and 43°C as hyperthermia for one hour with and without cytostatic drugs (mitomycin C, MMC, and oxaliplatin, OXA). After a regeneration period of 30 min, 24 h, 48 h, and 72 h they were examined by RT-qPCR analysis and Western blots. In addition, following the same procedure, effects of HIPEC on tumor cell proliferation and apoptosis were analyzed using proliferation markers Ki-67, PCNA and MTS assays, and the anti-apoptotic protein Bcl-xL in in vitro tumor cell mounts as well as in ex vivo patient samples before and after HIPEC. Both, one-hour chemotherapy with mitomycin C or oxaliplatin under hyperthermic conditions and isolated hyperthermia treatment resulted in significant overexpression of the HSPs in RTq-PCR analyses of all three colon carcinoma cell lines compared with normothermic control conditions at 37°C. Interestingly, increased HSP gene expression patterns were still observed three days after treatment. Increased protein expression was confirmatory especially for HSP27 and HSP70 under cytostatic treatment with MMC or OXA and resulted in up to a 3-fold increase in expression when cells were exposed to hyperthermic conditions. Tumor cells previously subjected to hyperthermic chemotherapy also interestingly showed proliferative instead of anti-proliferative effects. In MTS assays performed, both hyperthermia alone and additional cytostatic administration resulted in significantly increased cell viability compared to normothermic chemotherapy in the model approach. Consistent with the results of the MTS assays, induction of the proliferation markers PCNA and Ki-67 by hyperthermia and chemotherapy was observed at the gene and protein levels. In the case of PCNA, increased protein expression could be confirmed in ex vivo samples from patients after clinically performed HIPEC. Additional investigations of the anti-apoptotic regulator protein Bcl-xL in in vitro tumor cell preparations as well as in ex vivo samples from patients after hyperthermic chemotherapy, also showed a significantly increased protein expression under hyperthermia alone as well as especially in combination with cytostatic drugs. The induction of HSP27, HSP70 and HSP90 as a result of hyperthermic and cytotoxic stress induces undesired anti-apopotic and proliferative effects in surviving cells after hyperthermic chemotherapy in terms of repair and cell protection mechanisms and has a negative impact on the therapeutic success of HIPEC. In conclusion, the use of HSP inhibitors to prevent the described undesired cellular mechanisms should be investigated. These offer an interesting opportunity to increase the efficiency of cytostatic drugs commonly used in clinical practice and thus have a positive influence on the success of therapy and survival time of patients with peritoneal carcinomatosis. Further studies of the own research group with combined HSP70/HSP90 inhibitors already showed a significantly reduced cell viability in colon carcinoma cells previously subjected to hyperthermic chemotherapy.
KW  - Dickdarmkrebs
KW  - Colonkrebs
KW  - Peritonealkarzinose
KW  - HIPEC
KW  - Kolonkarzinom
KW  - Hitzeschock-Proteine
KW  - Hypertherme Chemotherapie
Y1  - 2023
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-327101
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