Heike Voigt

• Ein Tumor stellt nicht nur eine Ansammlung entarteter Zellen dar, sondern ist vielmehr ein komplexes Pseudoorgan, das aus Tumorzellen und aus mit ihnen assoziierten „normalen“ Zelltypen, wie Fibroblasten, Endothelzellen und Makrophagen, den sogenannten Tumorstromazellen, besteht. Die Tumorstromazellen wurden von den Tumorzellen dahingehend konditioniert, dass sie das Tumorwachstum und -progression fördern. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurde die Bedeutung von zwei Oberflächenmolekülen, nämlich CD147 und CD28, für solche imEin Tumor stellt nicht nur eine Ansammlung entarteter Zellen dar, sondern ist vielmehr ein komplexes Pseudoorgan, das aus Tumorzellen und aus mit ihnen assoziierten „normalen“ Zelltypen, wie Fibroblasten, Endothelzellen und Makrophagen, den sogenannten Tumorstromazellen, besteht. Die Tumorstromazellen wurden von den Tumorzellen dahingehend konditioniert, dass sie das Tumorwachstum und -progression fördern. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurde die Bedeutung von zwei Oberflächenmolekülen, nämlich CD147 und CD28, für solche im Tumorstroma stattfindenden Interaktionen im syngenen murinen B16 Melanommodell untersucht. Rolle von CD147 für MMP Expression, Neoangiogenese und Metastasierung CD147, das von Tumorzellen exprimiert wird, wird als ein Faktor angesehen, der auf benachbarten Stromazellen die Expression von MMPs induziert. MMPs sind essentiell für den Umbau der extrazellulären Matrix und der Basalmembranen und somit für die Invasion und Metastasierung des Tumors essentiell. Daneben gibt es erste Hinweise, dass CD147 auch die Induktion von vascular endothelial growth factor (VEGF) vermittelt und damit die Tumorangiogenese fördert. In dem eingesetzten Melanommodell war überraschenderweise kein Unterschied hinsichtlich der Expression von MMP-2, MMP-9 und MT1-MMP in Abhängigkeit von der CD147 Expression nachweisbar. Die in vitro Kokultur der Melanomzellen mit unterschiedlichen murinen Fibroblasten zeigte zudem, dass weder CD147+ noch CD147- Melanomzellen die Expression von MMP-2 oder MMP-9 in den Fibroblasten veränderten. Als eindeutige Effekte des CD147 knock downs wurde aber eine reduzierte VEGF Expression in vivo einhergend mit einer gehemmten Tumorangiogenese, sowie einer reduzierten Metastasierung festgestellt. Es konnte somit die Funktion von CD147 in dem gewählten Modell als angiogenetischer, jedoch als MMP unabhängiger, Metastasierungsfaktor demonstriert werden. Einfluss von CD28 auf antitumorale Immunantworten CD28 ist ein kostimulatorisches Molekül, das zusammen mit dem TCR für eine effiziente Stimulation von T-Lymphozyten wesentlich ist. In CD28 k.o Mäusen fand sich im Vergleich zu Wildtyp Kontrolltieren eine verminderte Effektivität von prophylaktischen anti-Tumor Impfungen, die sich in einem beschleunigten Tumorwachstum sowie einer erhöhten Tumorlast auswirkten. Die Frequenz von Vakzine induzierten TRP-2180-188 /Kb reaktiven CD8+ T-Zellen in TIL von Tumoren war aber in beiden Genotypen gleich. Dagegen war die Anzahl IFN- produzierender TRP-2180-188 /Kb reaktiver T-Zellen sowie die Fähigkeit der TRP-2180-188 /Kb reaktiven T-Zellen zu lysieren, in den CD28-defizienten Mäusen deutlich geringer. Diese Beobachtungen legen nahe, dass CD28-vermittelte kostimulatorische Signale im gewählten Modell weniger für die initiale Expansion als für die Differenzierung funktioneller tumorspezifischer CD8+ T-Effektorzellen eine wesentliche Funktion einzunehmen scheinen.…
• Malignant tumors not only represent an accumulation of neoplastic cells but should be seen as a complex pseudoorgan, which consists on tumor cells and tumor-associated normal cell types, e.g. fibroblasts, endothelial cells and macrophages, the so-called tumorstroma cells. Tumorstroma cells were unprogrammed from tumor cells, facilitating both tumor growth and progression. In the present work, the significance of two cell surface molecules, CD147 and CD28, was investigated in a syngeneic melanoma model. Role of CD147 in MMP induction,Malignant tumors not only represent an accumulation of neoplastic cells but should be seen as a complex pseudoorgan, which consists on tumor cells and tumor-associated normal cell types, e.g. fibroblasts, endothelial cells and macrophages, the so-called tumorstroma cells. Tumorstroma cells were unprogrammed from tumor cells, facilitating both tumor growth and progression. In the present work, the significance of two cell surface molecules, CD147 and CD28, was investigated in a syngeneic melanoma model. Role of CD147 in MMP induction, neoangiogenesis and metastasis formation CD147, which is expressed by tumor cells, is regarded as a key factor, which induces the expression of MMPs in adjacent stroma cells. MMPs are essentiell for degradation of the extracellular matrix and basal membranes and consequently important for invasion and metastasis formation of tumors. Furthermore, there are some indices, that CD147 can mediate also the induction of vascular endothelial growth factor (VEGF) and therefore promote neoangiogenesis. In the B16 melanoma model, surprisingly no differences were detectable, regarding the expression of MMP-2, MMP-9 and MT1-MMP in dependence of CD147 expression. Co-culture of melanoma cells with different fibroblast cell lines demonstrated that neither CD147+ nor CD147- melanoma cells altered the expression of MMP-2 or MMP-9 in the fibroblasts. As distinct results of the CD147 knock down a reduced VEGF expression in vivo accompanied by inhibited angiogenesis as well as reduced metastasis was observed. Thus, in the used model, CD147 can be regarded as angiogenic, however, MMP independent metastasis formation factor. Influence of CD28 on anti-tumoral immune responses CD28 is a costimulatory molecule which is essential in conjunction with the TCR for efficient stimulation of T lymphocytes. In CD28 k.o. mice a reduced efficacy of prophylactic anti-tumor vaccinations, which resulted both in an accelerated tumor development and an increased tumor load compared with wildtyp mice was detected. The frequency of TRP-2180-188/Kb -reactive CD8+ T cells among TILs, however, was similar in both genotypes. In contrast, the number of IFN-γ -producing TRP-2180-188/Kb -reactive T cells and the efficiency of the TRP-2180-188/Kb -reactive T cells lysing target cells, was reduced in CD28-deficient mice. These results suggest that CD28-mediated costimulatory signals, at least in the used model of CD28 k.o. mice, seem to be less essential for the initial expansion than for the differentiation of functional tumor-specific CD8+ T-effector cells.…