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.

The pleiotropic function of 3′,5′-cyclic adenosine monophosphate (cAMP)-dependent pathways in health and disease led to the development of pharmacological phosphodiesterase inhibitors (PDE-I) to attenuate cAMP degradation. While there are many isotypes of PDE, a predominant role of PDE4 is to regulate fundamental functions, including endothelial and epithelial barrier stability, modulation of inflammatory responses and cognitive and/or mood functions. This makes the use of PDE4-I an interesting tool for various therapeutic approaches. However, due to the presence of PDE4 in many tissues, there is a significant danger for serious side effects. Based on this, the aim of this review is to provide a comprehensive overview of the approaches and effects of PDE4-I for different therapeutic applications. In summary, despite many obstacles to use of PDE4-I for different therapeutic approaches, the current data warrant future research to utilize the therapeutic potential of phosphodiesterase 4 inhibition.

Adrenocortical tumors are rare in children. This systematic review summarizes the published evidence on pediatric adrenocortical carcinoma (ACC) to provide a basis for a better understanding of the disease, investigate new molecular biomarkers and therapeutic targets, and define which patients may benefit from a more aggressive therapeutic approach. We included 137 studies with 3680 ACC patients (~65% female) in our analysis. We found no randomized controlled trials, so this review mainly reflects retrospective data. Due to a specific mutation in the TP53 gene in ~80% of Brazilian patients, that cohort was analyzed separately from series from other countries. Hormone analysis was described in 2569 of the 2874 patients (89%). Most patients were diagnosed with localized disease, whereas 23% had metastasis at primary diagnosis. Only 72% of the patients achieved complete resection. In 334 children (23%), recurrent disease was reported: 81% — local recurrence, 19% (n = 65) — distant metastases at relapse. Patients < 4 years old had a different distribution of tumor stages and hormone activity and better overall survival (p < 0.001). Although therapeutic approaches are typically multimodal, no consensus is available on effective standard treatments for advanced ACC. Thus, knowledge regarding pediatric ACC is still scarce and international prospective studies are needed to implement standardized clinical stratifications and risk-adapted therapeutic strategies.

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Ribosomal biogenesis and protein synthesis are deregulated in most cancers, suggesting that interfering with translation machinery may hold significant therapeutic potential. Here, we show that loss of the tumor suppressor adenomatous polyposis coli (APC), which constitutes the initiating event in the adenoma carcinoma sequence for colorectal cancer (CRC), induces the expression of RNA polymerase I (RNAPOL1) transcription machinery, and subsequently upregulates ribosomal DNA (rDNA) transcription. Targeting RNAPOL1 with a specific inhibitor, CX5461, disrupts nucleolar integrity, and induces a disbalance of ribosomal proteins. Surprisingly, CX5461-induced growth arrest is irreversible and exhibits features of senescence and terminal differentiation. Mechanistically, CX5461 promotes differentiation in an MYC-interacting zinc-finger protein 1 (MIZ1)- and retinoblastoma protein (Rb)-dependent manner. In addition, the inhibition of RNAPOL1 renders CRC cells vulnerable towards senolytic agents. We validated this therapeutic effect of CX5461 in murine- and patient-derived organoids, and in a xenograft mouse model. These results show that targeting ribosomal biogenesis together with targeting the consecutive, senescent phenotype using approved drugs is a new therapeutic approach, which can rapidly be transferred from bench to bedside.