Paul Kirchner

• Das Fibroblasten-Aktivierungs-Protein (FAP) ist eine Oberflaechenprotease mit kollagenolytischer Aktivität in vitro, die in vivo spezifisch von Fibroblasten in der Umgebung maligner epithelialer Tumoren in der Phase der Invasion und Disseminierung aufreguliert wird. Da Matrixproteasen durch proteolytischen Umbau extrazellulärer Matrix zu Invasion und Metastasierung von Tumoren beitragen, stellen sie interessante Zielstrukturen für die Pharmakotherapie von Tumorerkrankungen dar. Ziel der vorliegenden Arbeit war die UntersuchungDas Fibroblasten-Aktivierungs-Protein (FAP) ist eine Oberflaechenprotease mit kollagenolytischer Aktivität in vitro, die in vivo spezifisch von Fibroblasten in der Umgebung maligner epithelialer Tumoren in der Phase der Invasion und Disseminierung aufreguliert wird. Da Matrixproteasen durch proteolytischen Umbau extrazellulärer Matrix zu Invasion und Metastasierung von Tumoren beitragen, stellen sie interessante Zielstrukturen für die Pharmakotherapie von Tumorerkrankungen dar. Ziel der vorliegenden Arbeit war die Untersuchung der Lokalisation und der Funktion von FAP in migrierenden fibroblastoiden HT1080 Fibrosarkomzellen, die FAP ueberexprimierten. FAP war in Zellen, die durch 3D Kollagenmatrices migrieren, an Zellkontakten zu Kollagenfasern geclustert, mit ß1-Integrin kolokalisiert (Konfokalmikroskopie) und wurde im Verlauf der Kultur auf der Zelloberflaeche aufreguliert bzw. stabilisiert (Durchflusszytometrie). Ein spezifischer FAP-Inhibitor BIBX 1899, nicht jedoch die strukturhomologe Kontrollsubstanz BIBX 1954, fuehrte zu einer subtotalen Inhibition der Zellmigration (Zeitraffervideomikroskopie und Zelltracking). Die Inhibition der Motilitaet war nicht toxisch, dosisabhaengig, spezifisch für FAP-exprimierende Zellen und in der gesamten Zellpopulation nachweisbar. Die Inhibition von FAP fuehrte darueber hinaus zu einer spezifischen, dosisabhaengigen Hemmung der Matrixverdichtung und Kontraktion von Kollagenmatrices durch FAP-positive humane Lungenfibroblasten (GM 5387). Die Befunde zeigen eine Fokalisierung von FAP an Bindungsstellen zu Kollagenfasern, eine Beteiligung an kontraktilen Zell-Matrix Interaktionen und der Zellbewegung in komplexen 3D Matrixkulturen. Somit konnte belegt werden, dass FAP als Zielmolekuel für die Hemmung dynamischer Zell-Matrix-Interaktionen mit spezifischen FAP-Inhibitoren geeignet ist.…
• FAP is a surface-bound peptidase with collagenolytic activity in vitro and specific upregulation by stromal fibroblasts surrounding epithelial cancers while invasion and dissemination of tumour cells in vitro. Following their proteolytic activity in extracellular matrix in the stage of tumour spreading matrix-proteases are interesting targets for the pharmacotherapy of cancer. The intention of this study was to define the loalization and function of FAP in migrating fibroblast-like HT 1080 fibrosarcoma cells with over-expression of FAP. TheFAP is a surface-bound peptidase with collagenolytic activity in vitro and specific upregulation by stromal fibroblasts surrounding epithelial cancers while invasion and dissemination of tumour cells in vitro. Following their proteolytic activity in extracellular matrix in the stage of tumour spreading matrix-proteases are interesting targets for the pharmacotherapy of cancer. The intention of this study was to define the loalization and function of FAP in migrating fibroblast-like HT 1080 fibrosarcoma cells with over-expression of FAP. The FAP-expression pattern of cells migrating in three-dimensional matrix showed a clustering at cell-collagen adhesions, a colocalisation with â1-integrins (confocal microscopy) and a upregulation/stabilization on surface of cells while their culture (flow cytometry). A specific FAP-inhibitor BIBX 1899, but not the structure-related controll substance BIBX 1954, caused a subtotal inhibition of cell-migration. (time-lapse video-assisted microscopy and computer-assisted cell-tracking). The inhibition of motility was not toxic, dosis-related, specific for FAP-positive cells and proven in the whole cell population. Besides the inhibition of FAP resulted in a specific, dosis-depending inhibition of collagen contraction caused by the effect on human lung fibroblasts (GM 5387). The results showed a focalisation of FAP at cell-collagen adhesions, a participation on contractile cell-matrix-interactions and on movement of cells in three-dimensional matrix. Alltogether FAP is qualified as a target for inhibition of dynamic cell-matrix-interactions by specific FAP-Inhibitors.…