Podcasts about egf rezeptors

Für ein genetisches Modell B-Raf(V600E)-mutierter Darmkrebszellen und korrespondierender Wildtyp-Zellen wurde erstmalig in Deutschland das Somatic Cell Gene Targeting eingesetzt. Dabei konnte demonstriert werden, dass RKO eine Oncogene Addiction bezüglich der BRAF-Mutation aufweist. Als weitere B-Raf(V600E)-abhängige Effekte wurden die Selbstversorgung mit Wachstumssignalen (Self-Sufficiency of Growth Signals) und die Resistenz gegen Apoptose in dem Modell festgestellt. Darüber hinaus war die proliferative Kontaktinhibition in V600E-mutierten Klonen durch eine verstärkte Akt-Phosphorylierung aufgehoben und wurde nach Knockout der mutierten Allele im Wildtyp-Zellklon RBW-1 wieder hergestellt. Somit konnten vier zentrale Merkmale der Onkogenität dem mutierten B-Raf(V600E) zugeordnet werden. Andere onkogene Mechanismen waren dagegen vermutlich aufgrund einer Mutation der PI3-Kinase auch in BRAF-Wildtyp-Zellen noch intakt. So waren das Wachstum unter guten Kulturbedingungen und eine verstärkte Expression des EGF-Rezeptors unter Mangelbedingungen nicht vom BRAF-Mutationsstatus abhängig. Außerdem behielten Wildtyp-Zellen ihre Immortalisierung bei und zeigten weiterhin kein relevantes Auftreten von Seneszenz. Es wurden neue Spleißvarianten des BRAF-Gens gefunden und basal charakterisiert. Die alternativen Transkripte zeigten keine Kinase-Aktivität und waren in einem Ausmaß nachweisbar, das eine physiologische Bedeutung vermuten lässt. Hinsichtlich der Herkunft-Allele alternativer Isoformen und den Ursachen für das Auftreten alternativen Spleißens wurden neue Erkenntnisse gewonnen, die zudem die Interpretation publizierter Daten erleichtern. Es wurde gezeigt, dass die durch E-Cadherin vermittelten Zellkontakte essentiell für die epitheliale Komponente der intestinalen Barriere sind. Darüber hinaus wurde der Einfluss von E-Cadherin auf die Ausreifung sekretierender Zellen im Darm ermittelt und damit ein weiterer entscheidender Mechanismus der Abwehr bakterieller Invasionen aufgeklärt.

Cetuximab ist ein monoklonaler Antikörper, der zunehmend in der Krebstherapie eingesetzt wird. Die typischste Nebenwirkung ist ein steriles makulo-papulöses Exanthem, das in vielen Studien positiv mit der Prognose korreliert. Auf die Therapie mit Cetuximab spricht jedoch nur ein begrenzter Anteil der Patienten an. Aufgrund der Nebenwirkungen und der nicht unerheblichen Kosten der Therapie wäre es von Interesse im Vorfeld die Patienten einzugrenzen, die am meisten von der Therapie profitieren. Ein Biomarker, der es erlaubt, vor Beginn der Therapie mit Cetuximab die Wirksamkeit der EGF-Rezeptor Inhibition bei einzelnen Patienten vorherzusagen, war bislang nicht bekannt. Das Exanthem, das in vielen Studien mit der Prognose korreliert, tritt erst einige Tage bis Wochen nach Behandlungsbeginn auf und ist daher als Entscheidungshilfe für oder gegen eine Cetuximab-Therapie ungeeignet. Bei dem Exanthem handelt es sich um eine sterile Entzündung und damit um ein immunologisches Geschehen. So entstand der Ansatz, einen immunologischen Marker zu suchen, der vor Therapiebeginn Aufschluss über die Wirksamkeit von Cetuximab bei unterschiedlichen Patienten geben kann. Für die vorliegende Arbeit wurden bei Cetuximab-behandelten Patienten Subpopulationen von Lymphozyten und dendritischen Zellen in Blut und Haut und antimikrobielle Peptide in der Haut durchflusszytometrisch und immunhistochemisch untersucht und mit gesunden Kontrollpersonen und Patienten unter einer Standard-Chemotherapie verglichen. Diese immunbiologischen Parameter wurden außerdem auf einen Zusammenhang mit Exanthemstärke und dem Therapieansprechen untersucht. Im Rahmen unserer Untersuchungen war es uns möglich, das Cetuximab-induzierte Exanthem näher zu charakterisieren. Das Zellinfiltrat wird epidermal durch immigrierte IDEC und regulatorische T-Zellen, dermal durch T-Helferzellen und Memory-Zellen dominiert. Zusätzlich treten plasmazytoide dendritische Zellen auf. Epidermal ist die Expression von humanem β-Defensin 2 erhöht. Der negative Zusammenhang zwischen der Anzahl dermaler zytotoxischer T-Zellen und dem Schweregrad des Exanthems ist ein Hinweis, dass es sich bei der Genese des Cetuximab-induzierten Exanthems nicht um eine Typ IV Immunreaktion handeln könnte. Unsere Untersuchungen im Blut haben keine Ergebnisse erbracht, die allein auf die Therapie mit Cetuximab zurückzuführen wären und als Biomarker für die biologische Wirksamkeit des Cetuximab verwendet werden könnten. Manche Veränderungen, wie die Induktion der CD11c+CD1a+ myeloiden dendritischen Zellen im Blut, korrelieren mit der Exanthemausprägung und sind auf das generalisierte Cetuximab-induzierte Exanthem zurückzuführen. Ergebnisse anderer Studien, die eine Zunahme der regulatorischen T-Zellen bei Tumorpatienten als negativen prognostischen Faktor etabliert haben, wurden durch unsere Untersuchungen bestätigt. In der Mehrzahl der klinischen Studien korreliert das Auftreten des Exanthems positiv mit der Prognose. Die Untersuchungsergebnisse zum Zusammenhang zwischen Exanthemausprägung und der Überlebensdauer sind hingegen zwiespältig. In unsere Studie wurden ausschließlich Patienten mit Cetuximab-induziertem Exanthem eingeschlossen. Die Ausprägung des Exanthems korrelierte in unseren Unter-suchungen nicht mit dem Tumoransprechen. Nach neueren Untersuchungen kann eine fehlende Korrelation zwischen Hautexanthem und Therapieansprechen auf Cetuximab mit Unterschieden im Dimerisationsstatus und im Dimerisationspartner des EGF-Rezeptors in der Haut und im Tumorgewebe zusammenhängen. Auf Keratinozyten übernehmen mehrheitlich EGF-Rezeptor Homodimere die Liganden-vermittelte Signalweiterleitung, während diese im Tumorgewebe von anderen EGFR-Heterodimeren vermittelt wird. Die Ergebnisse der Korrelationsanalysen zwischen Exanthemausprägung und dem Tumoransprechen in der Literatur stellen jedoch meist keine Korrelation zwischen Exanthemausprägung und dem Therapieansprechen her. Zusätzlich wurden die von uns erhobenen Daten an einem besonderen Patientenkollektiv erhoben. Ein systematischer Fehler aufgrund der Rekrutierungsbedingungen kann nicht ausgeschlossen werden. Ein Zusammenhang zwischen einem Auftreten des Exanthems und dem Therapieansprechen kann daher aufgrund des hier erhobenen Datenmaterials nicht beurteilt werden, da wir nur Patienten mit bestehendem Exanthem in unsere Studie eingeschlossen haben. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die von uns untersuchten immunologischen Parameter keinen neuen prädiktiven Wert für das Auftreten des Exanthems oder das Ansprechen auf Cetuximab erbracht haben. In der Literatur ist neben dem negativen K-Ras-Status bisher kein Biomarker beschrieben, der das Ansprechen auf Cetuximab zuverlässig vorhersagen würde.

In der Therapie des Urothelkarzinoms treten nach transurethraler Resektion (TUR) in nahezu 80% aller Fälle Rezidive durch disseminierte Tumorzellen auf. Die sofortige Instillation von Mitomycin C reduziert diese Rezidivrate zwar um 39%, dennoch kommt es zu einem Wiederauftreten des Blasentumors bei 15–40% aller Patienten innerhalb von 5 Jahren nach TUR. Ziel dieser Studie war daher die Entwicklung eines orthotop xenotransplantierten Mausmodells zur Bewertung einer neuen adjuvanten Therapiestrategie. Die zur Modelletablierung verwendete Luciferasetransfizierte humane Blasenkarzinom-Zelllinie EJ 28-luc weist mit 5,1 x 105 EGFR-Molekülen pro Zelle eine deutliche Überexpression des EGF-Rezeptors auf. Eine Überexpression des EGFR wird in bis zu 86% aller Urothelkarzinome beobachtet. Als therapeutisches Agens wurde der hoch zytotoxische α-Emitter 213Bi (HWZ 45,6 min), gekoppelt an einen monoklonalen anti-EGFR-MAk (EMD 72000), verwendet. Aufgrund einer geringen Reichweite im Gewebe von ca. 50-90 μm und einem hohen linearen Energietransfer (LET) von 60-150 keV/μm eignen sich die von 213Bi emittierten α-Partikel zur effizienten Abtötung einzelner Tumorzellen oder kleiner Tumore. Zur Bewertung der therapeutischen Effizienz sowie der Toxizität der 213Bi-anti-EGFR-Konjugate wurden Tumorentwicklung und Überleben orthotop xenotransplantierter Tiere nach intravesikaler Instillation der Radioimmunkonjugate untersucht. Zur Erfassung der Tumorentwicklung wurden nicht invasive bildgebende Verfahren wie Ultraschall, 11C-Cholin-PET und Biolumineszenz Imaging verglichen. Ausschliesslich mittels Biolumineszenz Imaging liess sich eine Tumormanifestation ab dem 7. Tag nach intravesikaler Zellinstillation sowie eine posttherapeutische Tumorregression zuverlässig nachweisen. So betrug die Tumorangehrate nach intravesikaler Instillation der EJ 28-luc Zellen nahezu 80%. Die Biodistribution von 213Bi-anti-EGFR-Konjugaten, welche hochspezifisch an EJ 28-luc Zellen binden, wurde nach intravesikaler Instillation an tumorfreien und an tumortragenden Tieren untersucht. Dabei zeigte sich eine sehr gute Retention des Radioimmunkonjugats in der Blase mit vernachlässigbarer systemischer Verteilung. Die therapeutische Effizienz der 213Bi-anti-EGFR-Konjugate wurde in Abhängigkeit von der applizierten 213Bi-Aktivität und dem Zeitpunkt der Applikation nach intravesikaler Instillation der Tumorzellen im Vergleich zu einer untherapierten Kontrollgruppe ermittelt. Der Median der Überlebenszeit der Tiere, die mit 0,37 bzw. 0,925 MBq 213Bi-anti-EGFR-MAk 1 h nach Zellinstillation therapiert wurden, lag mit >300 d hochsignifikant über dem Median des Überlebens untherapierter Kontrolltiere von nur 41 d. Bei intravesikaler Instillation von 213Bi-anti-EGFR-MAk am Tag 7 nach Zellinokulation lag der Median der Überlebenszeit bei Applikation von 0,925 MBq ebenfalls bei >300 Tagen, während sich bei 0,37 MBq kein signifikanter Unterschied zum Überleben der Kontrollgruppe ergab (medianes Überleben 49 d). Bei Einsatz von 0,925 MBq 213Bi-anti-EGFR-MAk 14 d nach Zellinstillation betrug der Median der Überlebenszeit 55 d. Demnach sind die Tumore 14 d nach Zellinstillation grösser als die Reichweite der α-Partikel, so dass nicht alle Zellen abgetötet werden konnten. Die intravesikale Therapie mit Mitomycin C 1 h bzw. 7 d nach Zellinstillation bewirkte mit 289 d bzw. 251 d ebenfalls ein signifikant verlängertes medianes Überleben im Vergleich zur Kontrollgruppe. Jedoch zeigten sich bei diesen Tieren pathologische Veränderungen der Niere in Form von Nephrozirrhosen, die nach Therapie mit 213Bi-anti- EGFR-MAk nicht beobachtet wurden. Intravesikal instilliertes 213Bi-anti-EGFR Radioimmunkonjugat erwies sich als sehr effektiv in der Abtötung disseminierter Tumorzellen und verursachte keine makroskopisch erkennbare Schädigung des murinen Urothels. Diese Studie zeigte hochsignifikant verlängerte Überlebenszeiten der mit 213Bi-anti-EGFR-MAk behandelten Tiere ohne toxische Nebenwirkungen. Daher könnte sich der Einsatz intravesikal instillierter 213Bi-anti-EGFR-Radioimmunkonjugate in Patienten mit Harnblasenkarzinom nach TUR als vielversprechend im Hinblick auf ein rezidivfreies Überleben erweisen.

Die Apoptose ist ein genetisch codiertes Suizidprogramm, das es jeder eukaryontischen Zelle erlaubt, auf bestimmte endogene oder äußere Signale mit einem kontrollierten Degradations- und Absterbeprozess zu reagieren. Auf diese Weise werden dem Organismus überzählige oder geschädigte Zellen entzogen, ein Prozess, der z.B. bei Krankheiten wie Krebs zumindest partiell ausser Kraft gesetzt ist. Um neue Einblicke in das erst in Teilen aufgedeckte Netzwerk Apoptose-induzierender Gene zu erhalten, wurde im Rahmen dieser Arbeit ein Expressions-Screeningverfahren zur Identifikation neuer proapoptotischer Gene eingesetzt. Mit diesem Verfahren, das auf der Fähigkeit der Gene dominant Apoptose zu induzieren basiert, wurden mehr als 50 neue Apoptose-induzierende Gene isoliert, von denen einige Ursache bestimmter Krankheiten sein könnten. Aus diesen wurde das Metastasensuppressorgen C33/CD82 für weitere Untersuchungen ausgewählt, da seine Expression in zahlreichen stark metastasierenden Tumoren herabreguliert ist und es bislang nicht als proapoptotisch beschrieben wurde, obwohl es eines der bislang bestcharakterisiertesten Metastasensuppressorgene ist und die Apoptose ein kritischer Faktor bei der Metastasierung ist. C33/CD82-Apoptose erfolgt durch Aktivierung der Mitochondrien. Dadurch kommt es zum Zusammenbruch des mitochondrialen Membranpotentials und zur Freisetzung proapoptotischer Faktoren in das Cytoplasma, wo diese Caspasen aktivieren, sodass es zur Ausprägung charakteristischer Merkmale der Apoptose kommt: neben morphologischen Veränderungen, wie der Ausbildung apoptotischer Körperchen, wird Phosphatidylserin exponiert und die DNA und bestimmte Proteine werden degradiert. Ausgelöst wird die C33/CD82-Apoptose durch Superoxidanionen, die anders als bei Standard-Apoptosewegen nicht an der mitochondrialen Elektronentransportkette gebildet werden. Darüber hinaus wurde in dieser Arbeit demonstriert, dass auch einige andere Mitglieder der Tetraspanin-Superfamilie, der C33/CD82 angehört, Apoptose induzieren: hierzu zählen CD9, CD37, CD81 und CD151 und in geringerem Umfang auch CD53 und CD63. Mit Hilfe trunkierter Mutanten wurde der für die Apoptoseinduktion verantwortliche Bereich auf die ersten 119 Aminosäuren von C33/CD82 eingegrenzt. Nach den Ergebnissen dieser Arbeit ist die C33/CD82-Apoptose eine wesentliche neue Eigenschaft des Proteins: Sie könnte neben der Beeinflussung der Zellmotilität, die durch E-Cadherin und Integrine vermittelt wird, mit denen C33/CD82 interagiert, und der Internalisierung des EGF-Rezeptors, die durch C33/CD82 beschleunigt wird, zur Wirkung des Proteins als Metastasensuppressor beitragen. Die Überexpression von C33/CD82 induziert nicht nur Apoptose in allen getesteten Tumorzelllinien, sondern auch unter hypoxischen Bedingungen. In vivo sind derartige Bedingungen im Inneren nicht vaskularisierter Tumore und Metastasen zu finden. Dort könnten sie, bedingt durch die Hypoxie-aktivierbaren Transkriptionsfaktoren p53 und NF﷓IL﷓6, zu einer Verstärkung der C33/CD82-Expression führen. Die Vermeidung von Hypoxie-induzierter C33/CD82-Apoptose könnte ein Grund dafür sein, dass die Expression von C33/CD82 in vielen untersuchten stark metastasierenden Tumoren herabreguliert ist. Eine Besonderheit von C33/CD82 ist, dass nicht nur seine Überexpression dominant Apoptose induziert, sondern dass bereits das normale Expressionsniveau Zellen für wenigstens einen spezifischen proapoptotischen Stimulus sensitiviert. Im Fall dieser Arbeit war dies Cycloheximid, welches stellvertretend für weitere applizierbare und möglicherweise therapeutisch verwendbare Stimuli stehen könnte. Vielleicht existiert auch ein Cycloheximid entsprechender endogener Stimulus, der wie Cycloheximid ausschließlich in C33/CD82-positiven Zellen Apoptose auslöst. Die in dieser Arbeit entdeckten Fähigkeiten von C33/CD82, dominant Apoptose zu induzieren und Zellen für Apoptoseinduktion zu sensitivieren, sind neue Eigenschaften des Metastasensuppressors C33/CD82, die zu der in vivo beobachteten, in der Literatur vielfach beschriebenen Metastasensuppression beitragen können.

Im Rahmen dieser Arbeit wurde zum ersten Mal die PKC-vermittelte Inhibition der EGF-induzierten JNK-Aktivität durch GPCRn gezeigt, die durch Transmodulation des EGF Rezeptors verursacht wird. Darüber hinaus wurde anhand einer dominant negativen Mutante der Effekt von PKD auf diesen Prozess nachgewiesen und ihre Rolle in der bereits durch (Bagowski et al., 1999) beschriebenen PDGF-vermittelten JNK-Inhibition verifiziert. Weiterhin wurde gezeigt, dass die Liganden Endothelin und LPA, die ihre Signale über ver-schiedene G-Proteine vermitteln, in Rat1-Zellen über die Aktivierung von PKD unterschiedliche Signalwege verfolgen. So vermittelt Endothelin, welches PKD über Gq-Proteine aktiviert, ebenso wie PDGF die Inhibition der EGF-induzierten JNK-Aktivierung. Hingegen führt LPA, welches PKD zusätzlich über Gi-Proteine stimuliert, zu einer Verdopplung der EGF-induzierten JNK-Aktivität. Neben der EGF Rezeptortransmodulation wurden in dieser Arbeit Untersuchungen zu seiner Transaktivierung durchgeführt. Hier wurde zum ersten Mal die PKC-abhängige Transaktivierung des EGF Rezeptors durch PDGF gezeigt. Hierbei werden dazu in Rat1-Zellen Phor-bol-ester-abhängige PKCs, in 3T3 L1-Zellen dagegen Phor-bol-ester-unabhängige PCKs benötigt. Weiterhin wurde im Rahmen dieser Arbeit die konstitutive Assoziation von PKD mit dem PDGF Rezeptor nachgewiesen, die sowohl in gesunden Nagetierzellen als auch in humanen Glioblastomzellen stattfindet. Verantwortlich für diese Bindung scheint der Juxtamembranbe-reich des PDGF Rezeptors zu sein, während bei PKD mit hoher Wahrscheinlichkeit der Carbo-xyterminus involviert ist. Auch die aus B-Zellen bereits bekannten Interaktionen von PKD mit PLC und Syk (Sidorenko et al., 1996) wurden untersucht, und die PDGF-induzierte Assoziation von PKD mit PLC in denselben Systemen nachgewiesen, in denen auch die Assoziation von PKD mit dem PDGF Rezeptor gezeigt wurde. Eine Assoziation von PKD mit Syk fand sich dagegen nur in HEK 293-Zellen, die PKD und Syk überexprimierten.