Podcasts about tumortherapie

Können unsere Darmbakterien den Unterschied machen, ob eine Krebstherapie wirkt oder nicht? Warum sprechen manche Patient:innen besser auf Immuntherapien an als andere – und was hat das Mikrobiom damit zu tun? Wie verändert unsere Ernährung oder der Einsatz von Antibiotika die Besiedlung im Darm? Und: Kann man durch gezielte Ernährung oder sogar eine Stuhltransplantation die Tumortherapie beeinflussen? In dieser spannenden Folge von Eat Science Health spricht Prof. Dr. Christian Sina, Direktor des Instituts für Ernährungsmedizin am UKSH in Lübeck, mit Dr. Niklas Gebauer, Facharzt für Innere Medizin und Onkologie, über eine der dynamischsten Schnittstellen der modernen Krebsmedizin: das Mikrobiom. Das Mikrobion hat weitreichenden Einfluss auf Entzündungen, Immunantworten und sogar den Erfolg von Krebstherapien. • Was genau ist das Mikrobiom – und welche Rolle spielt es in der Onkologie? • Wie beeinflussen Ernährung, Medikamente und Umweltfaktoren die Bakterienvielfalt in unserem Körper? • Welche Rolle spielt die Diversität des Mikrobioms für das Ansprechen auf Immun-Checkpoint-Inhibitoren? • Wie weit ist die Forschung in Sachen Stuhltransplantation bei Krebs? Dabei geht es nicht nur um neueste Forschung, sondern auch um ganz konkrete praktische Tipps: Was kann man schon heute für ein gesundes Mikrobiom tun – und wie lässt sich durch Ernährung, Lebensstil und Medikamente positiv gegensteuern?

Darmstadt vor großen finanziellen Herausforderungen, Odenwald-Meteorologe rechnet mit heftigen Schneefällen und Merck mit Erfolg bei Tumortherapie. Das und mehr hören Sie heute im Podcast. Alle Hintergründe zu den Nachrichten finden Sie hier: https://www.echo-online.de/lokales/darmstadt/fahrgast-greift-taxifahrer-waehrend-der-fahrt-mit-messer-an-4142661 https://www.echo-online.de/lokales/darmstadt/haushaltskrise-in-darmstadt-fehlen-bald-100-millionen-euro-4133728 https://www.echo-online.de/wirtschaft/wirtschaft-hessen-und-rheinland-pfalz/merck-tumortherapie-nach-flops-endlich-wieder-ein-erfolg-4142759 https://www.echo-online.de/lokales/odenwaldkreis/landkreis-odenwaldkreis/odenwald-meteorologe-rechnet-mit-heftigen-schneefaellen-4141406 https://www.echo-online.de/lokales/kreis-darmstadt-dieburg/landkreis-darmstadt-dieburg/brandserie-im-landkreis-drei-verurteilte-legen-revision-ein-4135676 Ein Angebot der VRM.

Erhalte mit dem Code "INEX20" 20% Nachlass auf die Weber-Produkte. https://www.webermedical.com/index.phpid=205 Entschlüssele deine DNA mit Epigenes: https://epi-genes.com/ Dr. med. Dipl. chem. Michael Weber ist ein renommierter Arzt und Biochemiker, gilt als Gründungsvater der modernen Lasertherapie. Mit über 20 Jahren Erfahrung in der Medizin verbindet er in seiner Praxis traditionelle und innovative Heilmethoden. In diesem Interview beleuchtet er die transformative Kraft des Laserlichts in der Medizin. Er erklärt ausführlich die Wissenschaft hinter verschiedenen Laseranwendungen und wie diese in der Behandlung von Krankheiten wie Diabetes, Herz-Kreislauf-Erkrankungen und sogar in der Tumortherapie eingesetzt werden können. Dr. Weber betont die Bedeutung von Laserlicht in der Förderung von Heilungsprozessen und der Verbesserung der Zellfunktionen. Dabei geht Dr. Weber ins Detail über die verschiedenen Wellenlängen des Lichts und ihre jeweiligen medizinischen Anwendungen. Er erläutert, wie rotes Licht das Immunsystem stärkt, grünes Licht die Sauerstoffbindung im Blut verbessert und blaues Licht zur Vasodilatation und Blutdruckregulierung beiträgt. Interessant sind seine Ausführungen zur Photobiomodulation und ihrer Rolle in der regenerativen Medizin, insbesondere in der Stammzellforschung. Dr. Weber gibt Einblicke in die neuesten Studien über die Verlängerung von Telomeren durch Laserlicht, was weitreichende Implikationen für die Langlebigkeitsforschung hat. Mit seiner Expertise und den innovativen Methoden, die er in seinen medizinischen Zentren anwendet, gibt Dr. Weber wertvolle Einblicke in die Zukunft der medizinischen Behandlung. Dieses Interview ist ein Muss für alle, die sich für die Schnittstelle von Wissenschaft und traditioneller Medizin interessieren.

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Lizenzvertrag und gemeinsame Entwicklung: Fraunhofer MEVIS startet Kooperation mit israelischem Partner für den weltweiten Einsatz von innovativer Software-Technologie in der Ultraschall-gestützten Tumorablation. Weitere Informationen

Seit über 20 Jahren wird daran geforscht, Impfstoffe gegen Tumoren zu entwickeln. Während die COVID-19-Impfstoffentwicklung gerade von genau dieser Forschung profitiert hat, sind große Erfolge in der Onkologie bisher ausgeblieben. Woran das liegt und ob sich das aufgrund der aktuellen Impferfolge gegen COVID-19 ändern könnte, erfahren Sie in dieser Podcast-Folge.

Der Klinisch Relevant Podcast liefert Ärztinnen und Ärzten, sowie Angehörigen der Pflegeberufe und medizinischer Fachberufe wie Physiotherapie, Ergotherapie und Logopädie kostenlose und unabhängige medizinische Fortbildungsinhalte, die Du jederzeit und überall anhören kannst.

Schwerpunkt: Wolfgang Enghardt vom Nationalen Zentrum für Strahlenforschung in der Onkologie in Dresden berichtet, wie eine Bestrahlung mit Ionen abläuft, wie die Partikel im Körper des Patienten wirken und welche Ansätze verfolgt werden, um die Kosten einer solchen Behandlung zukünftig zu senken || Nachrichten: Sonnenatmosphäre | Gehirnelektrode | Saturnringe || Veranstaltungen: CERN-Workshops vom Netzwerk Teilchenwelt | Lange Nacht des Wissens in Berlin und Potsdam | Schülertagung der jDPG

Thu, 20 Jun 2013 12:00:00 +0100 https://edoc.ub.uni-muenchen.de/15856/ https://edoc.ub.uni-muenchen.de/15856/1/Boecker_Sophia.pdf Böcker, Sophia ddc:610, ddc:600, Medizinische Fakultät

Die Stimulation von Rezeptoren des angeborenen Immunsystems ist ein etabliertes immunologisches Verfahren zur Tumortherapie, das im Rahmen des von uns untersuchten subkutanen C26 Tumors bei Verwendung von CpG und poly(I:C) zur Tumorreduktion führte. Gleichzeitig konnten wir jedoch im Rahmen der experimentellen Tumortherapie mit CpG und poly(I:C) die Expansion von immunsuppressiv wirksamen myeloischen Suppressorzellen (MDSCs) nachweisen. Der Erfolg einer das Immunsystem aktivierenden Tumortherapie und die Zunahme der definitionsgemäß suppressiv wirkenden MDSCs unter dieser Therapie erschienen als Widerspruch. Im Zentrum der vorliegenden Dissertation stand die nähere Untersuchung dieses Gegensatzes. Es gelang der Nachweis, dass unter Verwendung von CpG und poly(I:C) zur C26-Tumortherapie die immunsuppressive Aktivität der MDSCs negativ beeinflusst wurde. Erstmalig wurde somit nachgewiesen, dass mit dem Effekt dieser Therapie eine negative Beeinflussung der immunsuppressiven MDSC-Funktion einhergeht. Ein besonderes Augenmerk lag darüber hinaus auf der differenzierenden Betrachtung der heterogenen Zellpopulation der MDSCs. Wir konnten im C26-Tumormodell eine unterschiedliche immunsuppressive Potenz der beiden MDSC-Subpopulationen beobachten. Durchgehend wiesen wir für PMN-MDSCs (polymorphonuclear MDSCs) eine stärkere suppressive Aktivität als für MO-MDSCs (Monocyte-like MDSCs) nach. Die gewonnenen Erkenntnisse tragen dazu bei, ein besseres Verständnis der antitumoralen Immuntherapie zu entwickeln. Dies ist wichtig, da der klinischen Anwendung entsprechender Therapieschemata oft Formen tumoralen Escapes gegenüberstehen. Mit dem Nachweis der Beteiligung von MDSCs an der Wirkung von den Liganden des angeborenen Immunsystems CpG und poly(I:C) wurde ein Mechanismus aufgezeigt, der im Rahmen einer Weiterentwicklung der immunologischen Tumortherapie als Ansatzpunkt dienen kann. Des Weiteren unterstrichen unsere Ergebnisse zum Verhalten der MDSC-Subpopulationen unter immunologischer Therapie des C26-Tumors, dass es zielführend wäre, der Heterogenität der MDSCs durch eine getrennte Betrachtung der beschriebenen Subpopulationen Beachtung zu schenken.

Das Mantelzelllyphom wird analog zu den indolenten NHL als nicht kurabel eingestuft, weist jedoch ein signifikant verkürztes medianes Gesamtüberleben auf und stellt somit für die Klinik eine Kombination aus den negativen Eigenschaften von indolenten und aggressiven Lymphomen dar. Das MCL stellt trotz intensiver Therapie aufgrund seiner frühzeitigen Rezidive eine große Herausforderung an die Medizin. Eine große Anzahl neuer Substanzen werden z.Z. auf ihre Wirksamkeit beim MCL geprüft. Zwei dieser Stoffe sind Flavopiridol, ein molekularer Serin/Threonin-Kinase-Inhibitor, und Bendamustin, ein bereits in der Klinik etabliertes Zytostatikum. Gegenstand dieser Arbeit ist zum einen die bessere Charakterisierung der Wirkung beider Substanzen auf MCL-Zelllinien in vitro, sowohl als Monotherapie als auch in Kombination mit anderen Medikamenten. Hauptziel ist es, einen potentiellen Synergismus der untersuchten Medikamente aufzudecken und den genaueren Effekt auf die Tumorzellen zu charakterisieren. Die in vitro Untersuchungen der vorliegenden Arbeit weisen eine dosis- und zeitabhängige zytotoxische Aktivität von Bendamustin nach, und spiegeln somit die hohe klinische Effektivität bei der Behandlung des MCL wieder. Ebenso konnte anhand der hier gezeigten Versuchsreihen demonstriert werden,dass der Cyclin-abhängige-Kinasen-Inhibitor Flavopiridol als Monosubstanz hochwirksam gegen MCL-Zelllinien in vitro ist. Nach Behandlung mit Flavopiridol konnte in allen untersuchten Zelllinien in klinisch realisierbaren Dosierungen Apoptose induziert werden, Verringerungen der CDK-Expression nachgewiesen, und darüber hinaus eine potente Inhibition des Zellzyklus im Sinne eines G1/S und G2/M Arrest demonstriert werden. Die selektive Hemmung der CDKs stellt somit einen attraktiven, zielgerichteten Ansatz in der Tumortherapie dar, denn diese Enzyme sind in den meisten malignen Zellen zur Aufrechthaltung einer unbegrenzten Proliferation notwendig. Für die Kombination von Flavopiridol mit Enzastaurin und Rad001 konnte, ins besonders in resistenten Zellreihen, ein mehr als additiver Effekt gezeigt werden; diese Erkenntnis spricht für eine Komplementarität in der antineoplastischen Wirkung dieser Substanzen bei zeitgleicher Inhibition der jeweiligen zellulären Zielstrukturen. Andererseits konnte für Kombinationen von Flavopiridol mit antimetabolischwirkenden Chemotherapeutika und Bendamustin, bei gleichzeitiger Anwendung, nur antagonistische Effekte beobachtet werden. Hier scheint der durch Flavopiridol verursachte potente Zyklusarrest am G1/SÜbergang der Grund für die verminderte Wirksamkeit der verwendeten phasenspezifischen Medikamente zu sein. Diese Resultate untersteichen die enorme Bedeutung der Sequenz bei der Verabreichung von zytostatisch wirkenden Stoffen in der Therapie von Malignomen. Die Erkenntnisse über edikamentenwirkungen aus in vitro Experimenten lassen sich allerdings nicht ohne weiteres auf komplexe Systeme in vivo übertragen und müssen deshalb berücksichtigt werden. Folgende Gründe sind hierfür ursächlich: Zum einen sind viele wichtige antineoplastische Mechanismen in der Zellkultur nicht messbar bzw. quantifizierbar, etwa eine Hemmung der Angioneogenese, Veränderungen des Mikromilieus der Tumorzellen oder zelluläre Immunantworten. Zum anderen sind die Biodistribution, die Pharmakodynamik und die Pharmakokinetik in vivo entscheidend, ob überhaupt eine Wirkung des Medikaments an der Tumorzelle entfaltet werden kann. Die Auswirkungen dieser Faktoren in komplexen biologische Systemen sind jedoch in vitro nicht einwandfrei zu beurteilen und können, am Beispiel von Flavopiridol, zu falschen Rückschlüssen bei der klinischen Anwendung eines Medikaments führen.

Der TNF-verwandte Apoptose induzierende Ligand TRAIL ist in der Lage, spezifisch Apoptose in Tumorzellen zu induzieren ohne normales Gewebe zu schädigen und gilt deswegen als vielversprechender Kandidat für den Einsatz in der Tumortherapie. Neben der Induktion von Apoptose ist TRAIL allerdings auch in der Lage den Transkriptionsfaktor NF-κB („nuclear factor 'kappa-light-chain-enhancer' of activated B-cells") zu aktivieren, was wiederum die Induktion von Zelltod durch TRAIL vermindert. Für die Tumortherapie wäre es daher wünschenswert, durch TRAIL selektiv den Apoptosesignalweg und nicht NF-κB zu aktivieren. Dazu ist ein Verständnis beider Signalwege unerlässlich. Im Gegensatz zum Signalweg der TRAIL-induzierten Apoptose ist der Signalweg der TRAIL-induzierten Aktivierung von NF-κB aber bisher wenig erforscht. Das Ziel der vorliegenden Arbeit war es daher, das rezeptornahe Adaptorprotein und die ersten, rezeptornahen Signalschritte der NF-κB Aktivierung durch TRAIL zu identifizieren. Die Überexpression konstitutiv aktiver Fusionsproteine der beiden TRAIL-Rezeptoren 1 und 2 war in der Lage, NF-κB zu aktivieren. Fusionsproteine mit verkürztem C-Terminus, der die Apoptose-vermittelnde Todesdomäne enthält, waren dabei nicht im Stande den Signalweg zu aktivieren. Dadurch konnte die entscheidende Funktion der Todesdomäne für TR1 und TR2 bei der Induktion von NF-κB gezeigt werden. Um Untersuchungen des TRAIL-Signalweges mit dem Liganden durchführen zu können, wurde die bakterielle Produktion und Aufreinigung von rekombinantem humanem TRAIL, sowie einem hochaktiven ILZ (Isoleucin Zipper)-TRAIL und einer inaktiven Kontrollvariante etabliert. Die Untersuchung von FADD („fas associated death domain“)-defizienten JURKAT-Zellen, zeigte, dass diese nicht in der Lage waren, NF-κB auf TRAIL zu aktivieren. Die transiente und auch stabile Reexpression von FADD stellte dabei die Aktivierbarkeit von NF-κB durch TRAIL wieder her. Somit konnte FADD als Adaptorprotein für die TRAIL-induzierte Aktivierung von NF-κB identifiziert werden. Die Expression von FADD-Varianten mit je zwei Punktmutationen in der Todeseffektordomäne war hingegen nicht in der Lage, TRAIL-induzierte Aktivierung von NF-κB wiederherzustellen, was auf die Notwendigkeit der Multimerisierung von FADD hinweist. Des Weiteren aktivierten auch JURKAT-Zellen, die defizient für Caspase 8 („cysteinyl-aspartate specific protease 8“) waren, den TRAIL-induzierten NF-κB-Signalweg nicht. Auch die Verminderung der Expression von Caspase 8 in HEK 293T führte zu einer verminderten NF-κB Aktivierung durch die Überexpression des konstitutiv aktiven Fusionsproteins des TRAIL-Rezeptors 2. Im Rahmen dieser Arbeit war es somit gelungen, die Todesdomäne der TRAIL-Rezeptoren 1 und 2, das Adaptorprotein FADD mit seiner Todeseffektordomäne und wahrscheinlich Caspase 8 als rezeptornahe Signalschritte der TRAIL-induzierten Aktivierung von NF-κB zu identifizieren. Folglich sind die Signalwege von Apoptose und Aktivierung von NF-κB durch TRAIL im rezeptornahen Signalweg identisch. Damit ist es nicht möglich, an Hand der gezielten Aktivierung der rezeptornahen Signalschritte TRAIL-induzierte Apoptose selektiv zu aktivieren. Hierzu muss eine Untersuchung weiterer distaler Signalschritte erfolgen.

Wed, 13 Jul 2011 12:00:00 +0100 https://edoc.ub.uni-muenchen.de/13268/ https://edoc.ub.uni-muenchen.de/13268/1/Luedemann_Siiri.pdf Lüdemann, Siiri ddc:610, ddc:600, Medizinische Fakult

Thu, 24 Mar 2011 12:00:00 +0100 https://edoc.ub.uni-muenchen.de/12909/ https://edoc.ub.uni-muenchen.de/12909/1/Lapa_Constantin_Frederik_Victor.pdf Lapa, Constantin ddc:610, ddc:600, Medizinische

Thu, 18 Nov 2010 12:00:00 +0100 https://edoc.ub.uni-muenchen.de/12340/ https://edoc.ub.uni-muenchen.de/12340/1/Klotz_Laura.pdf Klotz, Laura Valentina

Das Pankreaskarzinom ist eine der tödlichsten Tumorerkrankungen mit fataler Prognose nach Diagnosestellung. Neben der Frage nach neuen Therapiestrategien, um die Prognose weiter zu verbessern, stellt sich auch die Frage nach neuen Möglichkeiten der Frühdiagnostik. Die schlechten Resultate und Prognosen beim Pankreaskarzinom bedingt durch die späte Diagnosestellung bei Mangel an Symptomen während der Frühphase der Erkrankung stellen eine große Herausforderung dar. Die Zahl der Menschen, die an Pankreaskarzinom erkranken, ist in Deutschland fast unverändert. Ein Ziel dieser Arbeit war die Evaluation der antiangiogenetischen Aktivität des Zytoskelettinhibitors ZD6126, einem Verwandten der Herbstzeitlosen Colchizin, als Therapiestrategie gegen das Primärtumorwachstum und die Metastasierung beim humanen Pankreaskarzinom im Nacktmausmodell. Zusammenfassend kann festgestellt werden, daß in vitro ein klares antiangiogenetisches Potential auf proliferierende Endothelzellen durch ZD6126 gezeigt werden konnte, welches in vivo nach orthotoper Pankreasimplantation zu einer deutlichen Hemmung des Primärtumorwachstums führte. Dieser Effekt kann durch die Kombinationstherapie mit dem klassischem Chemotherapeutikum (hier Gemcitabine) verstärkt werden. Allerdings konnte im Metastasenexperiment nach orthotoper Milzinjektion bei der Fragestellung eines inhibitorischen Effektes auf die Metastasierung kein statistischer Zusammenhang oder ein therapeutischer Vorteil durch die Behandlung mit ZD6126 festgestellt werden. Ein in der FACS-Analyse und im Proliferationsassay postulierter direkter Effekt von ZD6126 auf die Tumorzelllinie L3.6pl scheint wahrscheinlich, ob dieser klinische Relevanz hat, sollte in zukünftigen Arbeiten mit spezieller Fragestellung weiter untersucht werden. Die Kombinationstherapie mit einem klassischem Chemotherapeutikum (hier Gemcitabine) und einem Angiogeneseinhibitor (hier ZD6126) war in dieser Arbeit der Monotherapie überlegen. ZD6126 stellt als neue Vascular Targeting Substanz eine weitere vielversprechende Möglichkeit in der Tumortherapie dar, welche in Zukunft weiterer Untersuchung zusammen mit anderen Substanzen beim Menschen bedarf.

Thu, 24 Jun 2010 12:00:00 +0100 https://edoc.ub.uni-muenchen.de/11687/ https://edoc.ub.uni-muenchen.de/11687/1/Huebert_Irene.pdf Hübert, Irene

Die Rekrutierung von Zellen ist ein komplexer, in mehreren Schritten ablaufender Mechanismus, der eine zentrale Bedeutung für zahlreiche biologische Prozesse, wie z.B. Entzündung, Transplantatabstoßung, Tumormetastasierung und Stammzell¬migration hat. Die Migration von Zellen aus dem Blutstrom oder einem Reservoir in ein Zielgewebe bzw. Zielorgan und umgekehrt wird durch zahlreiche spezifische und unspezifische Reize ausgelöst und orchestriert. Dies erfolgt zu einem großen Teil durch von Chemokinen regulierte Mechanismen. Chemokine sind chemotaktische Zytokine, welche an spezifische auf der Zelloberfläche exprimierte Chemokinrezeptoren (CCR) binden. Zellen mit entsprechenden Chemokinrezeptoren wandern entlang eines Chemokingradienten zum jeweiligen Ziel, z.B. einem Entzündungsherd oder einem Zielorgan. Erstes Ziel dieser Arbeit war die Analyse der Chemokinrezeptorexpression im kutanen T-Zell Lymphom (CTCL), einem Non-Hogkin-Lymphom mit primärer kutaner Manifestation. Der Nachweis von Chemokinrezeptoren erfolgte in vitro mit der Polymerasekettenreaktion (PCR), der Durchflusszytometrie und mit Migrations-versuchen. Der Chemokinrezeptornachweis auf Hautschnitten von CTCL-Patienten erfolgte mit der Immunhistochemie. Erstmals konnte der hautassoziierte Chemokinrezeptor CCR10 im Rahmen des CTCL nachgewiesen werden. Außerdem gelang der Nachweis der Chemokinrezeptoren CCR4, CCR7 und CXCR3 in Hautschnitten und Lymphknotenbiopsien. CXCR3 wurde erstmals im Sezary Syndrom, einer fortgeschrittenen und aggressiven CTCL-Unterform, beschrieben. In der Immunhistochemie wurde die stärkste CCR10-Expression in Sezary Syndrom-Hautschnitten festgestellt. In Biopsien von befallenen Lymphknoten zeigte sich ein auffälliges CCR10-Verteilungsmuster: CCR10-positive Zellen wurden im Lymphsinus nachgewiesen, drangen aber nur vereinzelt in den Lymphknoten ein. In peripheren, nicht-kutanen Lymphomen wurde CCR10 nicht nachgewiesen und ist somit vermutlich exklusiv auf dem primär kutanen CTCL exprimiert. Es ist davon auszugehen, dass CCR10 den Epidermotropismus vor allem in aggressiveren Stadien reguliert. Die Bedeutung von CCR10 für die lymphatische Metastasierung des CTCL ist noch nicht geklärt. CCR10 könnte in der Zukunft als Faktor für die klinische Einstufung des CTCL oder als Ziel für eine gezielte Tumortherapie dienen. Die gezielte Tumortherapie ist u.a. mit Chemokinantagonisten möglich. Sie erlauben die gezielte Beeinflussung der chemokingesteuerten Rekrutierung von Leukozyten, Stammzellen oder Tumorzellen. Deshalb wurde ein membranbindender Antagonist des Chemokins CCL5, als potentielles Agens für die lokale Therapie von Tumoren oder von Transplantatabstoßungen, generiert. Das Chemokin CCL5 und seine Rezeptoren spielen in der akuten Transplantatabstoßung und in der Tumorprogression, z.B. im Mammakarzinom, eine zentrale Rolle. Der CCL5-Antagonist Met-RANTES inhibiert in Transplantatabstoßungsmodellen die Rekrutierung von Leukozyten. Der akute Entzündungsprozess und der daraus resultierende chronische Gefäßschäden werden so vermindert. Auch in einem Tumormodell ist ein Effekt auf die lokale Tumorprogression wahrscheinlich. Der in dieser Arbeit hergestellte CCL5-Antagonist Met-RANTES(Dimer)-GPI soll eine lokale Therapie ohne systemische Nebenwirkungen ermöglichen. Durch die erstmals beschriebene Bindung eines Chemokins oder Chemokinderivats an einen Glykosylinositolphosphatidyl (GPI)-Anker soll der Antagonist effektiv in die Zellmembranen von Endothelzellen inkorporiert werden, länger auf dem Endothel verbleiben und die benötigte Proteinmenge vermindern. Zunächst wurde durch die Erweiterung des signalgebenden N-Terminus von CCL5 der CCL5-Antagonist Met-RANTES generiert. Ein Aminosäureaustausch erzeugte ein dimerisierendes Molekül, welches einfacher als die zur Polymerisierung neigende Wildform zu isolieren war. Das Protein wurde mit der PCR mit einem GPI-Anker fusioniert und in Chinese Hamster Ovary (CHO)-Zellen subkloniert. Met-RANTES(Dimer)-GPI wurde erfolgreich aus den CHO-Zellen isoliert und mit der Säulenchromatographie gereinigt. In in vitro-Versuchen wurde Met-RANTES(Dimer)-GPI effektiv in die Oberfläche von humanen Endothelzellen reinkorporiert und hemmte die transendotheliale Migration von Monozyten, welche bei der Transplantat¬abstoßung und bei der Tumorprogression eine wichtige Rolle spielen. Mit Met-RANTES(Dimer)-GPI präperfundierte Transplantate zeigen möglicherweise einen geringeren vaskulären Schaden bei der akuten Transplantatabstoßungsreaktion. Im Tumormodell soll eine Hemmung der Tumorinfiltration durch Monozyten, welche eine beschleunigte Tumorprogression verursachen, erreicht werden. Im Vergleich zu nicht GPI-gebundenen CCL5-Antagonisten würde eine lokale fokussierte Therapie ermöglicht und eine eventuell geringere zu applizierende Proteinmenge bei längerer Verweildauer erzielt. Die Ergebnisse dieser Arbeit erlauben zunächst einen genaueren Einblick in die Pathogenese des CTCL. Der Chemokinrezeptor CCR7 wird vor allem von fortgeschrittenen Formen mit lymphatischer Infiltration exprimiert. CCR10 wird erstmals im Zusammenhang mit dem CTCL beschrieben und vor allem von fortgeschrittenen Unterformen exprimiert. Desweiteren wurde ein membranbindender Chemokinantagonist hergestellt. Erstmals wird die Kombination eines Chemokins oder Chemokinderivats mit einem GPI-Anker beschrieben. Der Antagonist erlaubt eine hohe lokale Applikation ohne systemische Zirkulation des Agens. Mögliche Einsatzgebiete sind die gezielte Tumortherapie oder die Behandlung der Transplantatabstoßung.

Die photodynamische Krebstherapie (PDT) hat sich in den letzten Jahren zu einer etablierten Routinebehandlung im klinischen Alltag entwickelt. Die wichtigste Komponente der PDT ist der dabei verwendete Photosensibilisator, dessen physiko-chemische Eigenschaften den Erfolg der Therapie maßgeblich bestimmen. Die detaillierte Kenntnis der in einem natürlichen System auftretenden Wechselwirkungen und Reaktionen zwischen dem Photosensibilisator und biologischen Molekülen ist daher ein wichtiger Schritt in Richtung einer effektiveren und sichereren Anwendung der PDT. Ausgehend von der Entwicklung neuartiger, BChl-basierter PDT-Sensibilisatoren wurden die folgenden Untersuchungen durchgeführt. Es wurden zwei Methoden zur Fraktionierung von humanem Blutplasma etabliert, mittels derer umfangreiche Studien zur Pigmentverteilung von Tetrapyrrolen auf die wichtigsten Blutplasma-Fraktionen durchgeführt werden konnten. Die Pigmentverteilung konnte mit einer Reihe von chemischen Eigenschaften dieser Pigmente korreliert werden. Die hier vorliegende Studie mit insgesamt 22 untersuchten Pigmenten ist die erste systematische Arbeit zu diesem Thema, das für die PDT von zentraler Bedeutung ist. Die Stabilität und Art der Pigmentbindung an die Lipoproteine, sowie diesbezügliche Veränderungen über die Zeit wurden näher charakterisiert. Ebenso konnte die Aggregation und Deaggregation von Pigmenten in Blutplasma, in Detergens-Umgebung, und in FSM verfolgt werden. Die Photostabilität von Tetrapyrrolen in Lipoproteinen, in Detergentien, und in wässrigen Lösungen wurde bestimmt, besonders in Abhängigkeit von der vorherrschenden Sauerstoff-Konzentration. Der bei Belichtung feststellbare Sauerstoff-Verbrauch konnte mittels einer Clark-Elektrode quantifiziert werden. Durch Verwendung von ROS-Quenchern konnte gezeigt werden, dass in Lipoproteinen und in organischen Lösungsmitteln überwiegend Photoreaktionen des Typs II, d. h. unter Beteiligung von Singulett-Sauerstoff stattfinden. Dies konnte in den Lipoproteinen durch HPTLC-Analysen der Oxidationsprodukte des endogenen Cholesterins der Lipoproteine verifiziert werden, in organischen Lösungsmitteln durch Zugabe von Cholesterin. Es konnten photoinduzierte Veränderungen der Oberflächenladung von Lipoproteinen, sowie photoinduzierte Quervernetzungen und Fragmentierungen des Apolipoproteins A-I nachgewiesen werden. Die photoinduzierten Hydro- und Endoperoxide wurden durch zwei fluoreszenzspektroskopische Testverfahren quantifiziert. Durch HPLC-Analysen belichteter Lipoproteine konnten sowohl Oxidationsprodukten der ROS-generierenden Tetrapyrrole selbst, als auch der endogenen Carotinoide der Lipoproteine identifiziert werden. Vergleichende Studien in organischen Lösungsmitteln zeigten eine zum Teil unerklärliche Abhängigkeit der Photostabilität der Tetrapyrrole von der Art des verwendeten Lösungsmittels. Es konnte erstmals ein Photoprodukt isoliert und spektroskopisch charakterisiert werden, bei dem es photoinduziert zu einer kovalenten Bindung eines Lösungsmittelmoleküls (Aceton) an ein Tetrapyrrolmolekül (BChl a) kam.

Thu, 24 Apr 2008 12:00:00 +0100 https://edoc.ub.uni-muenchen.de/8455/ https://edoc.ub.uni-muenchen.de/8455/1/Nussbaum_Claudia_F.pdf Nußbaum, Claudia Franziska

Ziel dieser Dissertation war es, die Funktionen des rekombinanten humanen Hitzeschock-Protein 70 (rhuHsp70) in der durch dendritischen Zellen (DCs) vermittelten innaten und adaptiven Immunantwort zu untersuchen. Intrazellular hat das Hitzeschock-Protein 70 vielfältige Funktionen unter anderem bei der Proteinfaltung und der Verhinderung von Aggregationen. Die Rolle des extrazellulären Hsp70 im Immunsystem ist Gegenstand der aktuellen Forschung. Aufgrund seiner verschiedenen beschriebenen Funktionen, die die innate Aktivierung von von immunkompetenten Zellen, wie DCs, und die effiziente Präsentierung von gebundenen Antigenen umfassen, wurde ein bedeutendes thera-peutisches Potential des rekombinanten oder aus Tumormaterial isolierten Hsp70 für die immun-basierte Tumortherapie postuliert. Allerdings gibt es zu der Rolle von Hsp70 im Immunsystem widersprüchliche Daten. Mit dem Nachweis von Kontaminationen in dem für viele Studien verwendeten rekombinanten Hsp70, die auf die E.coli Kultur zurückgeführt wurden, wurden die Funktionen von Hsp70 angezweifelt. Welches therapeutisches Potential Hsp70 tatsächlich hat, war offen. Im Rahmen dieser Arbeit wurde gezeigt, dass rhuHsp70 die Kreuzpräsentation von Peptidantigenen signifikant steigerte. Durch den Vergleich von gleichen Mengen Peptid-antigen, allein oder im Komplex mit rhuHsp70, wurde zum ersten Mal die Steigerung durch rhuHsp70 quantifiziert. Dabei zeigte rhuHsp70 selbst keine Signal-Funktion auf die DCs. RhuHsp70 induzierte keinen intrazellulären Einstrom von Calciumionen, induzierte nicht die phänotypische Maturierung, aktivierte nicht Zytokinsektretion und veränderte nicht die Makropinozytoseeigenschaften der DCs. Demnach hat rhuHsp70 keine dem einem Maturierungssignal vergleichbaren Eigenschaften. Die Ergebnisse dieser Arbeit verdeutlichen, dass die Reinheit des verwendeten rhuHsp70 entscheidend für die korrekte Schlussfolgerung und Interpretation der experimentellen Ergebnisse ist. Schon geringe Mengen an Kontaminationen wie Endotoxine haben stimulatorische Aktivität auf DCs, die fälschlicherweise dem rhuHsp70 zugeschrieben wird. Mit dieser Arbeit wurde erstmals nachgewiesen, dass die in den rhuHsp70 Präparationen in nanomolaren Konzentrationen enthaltenen freien Nukleotide und nicht rhuHsp70 selbst den intrazellulären Einstrom von Calciumionen in DCs induzieren. Bis dato wurden die Nukleotide nicht als Ursache für das mit Hsp70 induzierte Calciumsignal beachtet. Mit der vorliegenden Arbeit wurde weiterhin gezeigt, dass die Funktion von rhuHsp70 in der Kreuzpräsentation nicht an eine innate Signalfunktion gebunden ist. Durch eine bisher nicht durchgeführte Verknüpfung von biochemischer Analyse der Substrat- rhuHsp70 Interaktionen und immunologischer Antigenpräsentation wurde als wichtige Voraussetzung für die Verbesserung der Kreuzpräsentation die Komplexbildung zwischen Peptid und rhuHsp70 nachgewiesen. Die gesteigerte Kreuzpräsentation korreliert direkt mit der biochemischen Komplexbildung. Dabei war die rhuHsp70 vermittelte Steigerung unabhängig von TAP, Sec61 und der Ansäuerung der endolysosomalen Kompartimente. Die Kreuzpräsentation von verschiedenen Peptiden mit unterschiedlichen Prozessierungsbedingungen wurde durch Bindung an rhuHsp70 verstärkt. Es wurde gezeigt, dass mehr Peptidantigen in den APCs vorhanden war, die mit rhuHsp70:Peptid inkubiert wurden, im Vergleich zu den APCs, die mit der gleichen Menge Peptid ohne rhuHsp70 inkubiert wurden. Darüber hinaus wurde untersucht, ob die verbesserte Kreuzpräsentation der Peptid-antigene durch rhuHsp70 auch zu einer Zunahme von Antigen-spezifischen T-Zellen unter Primingbedingungen führt. Dabei wurden beim Priming mit rhuHsp70:Peptid gepulsten DCs im Vergleich zu Peptid gepulsten DCs weniger oder gleich viel Antigen-spezifische IFN-g und Perforin sezernierenden Zellen erhalten. Bemerkenswert ist, das die Zellen aus dem Primingansatz mit den rhuHsp70:Peptid gepulsten DCs eine deutlich bessere Antigenspezifität als die Zellen aus dem Primingansatz mit Peptid gepulsten DCs aufwiesen. Die Quantifizierung der Zusammensetzung der geprimten Zellpopulation ergab, dass mit rhuHsp70:Peptid gepulsten im Vergleich zu Peptid gepulsten DCs weniger CD8+ T-Zellen erhalten wurden. Konsistent wurde eine Zunahme der CD3+CD4+ T-Zellen beobachtet. Innerhalb dieser CD3+CD4+ T-Zellpopulation war der Anteil der FOXP3+ T-Zellen in den Ansätzen mit rhuHsp70:Peptid gepulsten DCs erhöht, aber es wurde hierbei keine konsistente Zunahme der CD25++FOXP3+ Zellen beobachtet. Ausgehend von den Ergebnissen dieser Arbeit ergeben sich neue interessante Fragen zu der Interaktion von rhuHsp70 mit dem Immunsystem. So ist zu klären, welche Funktionen die durch das Priming mit rhuHsp70:Peptid Komplex gepulsten DCs entstehenden CD4+ T-Zellen ausüben. Wichtig ist auch, den Grund der besseren Antigenspezifität der mit rhuHsp70:Peptid Komplex geprimten Zellen zu untersuchen.

Gentherapie ist ein vielversprechender neuer Ansatz für die Tumortherapie. Daher ist die Entwicklung eines effizienten Vektorsystems von großer Bedeutung. Bisher wurden unterschiedliche Serotypen des Adeno-assoziierten Virus (AAV) beschrieben, welche einen erheblichen Unterschied im Tropismus für bestimmte Gewebearten und Zelltypen aufweisen. Daraufhin haben wir systematisch den effizientesten Serotyp unter den AAV Serotypen 1 bis 5 bezüglich der Effektivität des Gentransfers in humanen Tumorzellen untereinander verglichen. Um alle Einflüsse außer denen, die auf das Kapsid zurückzuführen sind, auszuschließen, enthalten alle fünf Serotypen die gleiche Transgen-Kassette, einheitlich flankiert von der ITR (Invertierte terminale Wiederholung = inverted terminal repeat) des AAV-Serotyp 2. AAV2 war der effizienteste Serotyp in einer Reihe klinisch relevanter Tumorzelllinien mit einer Transduktionseffizienz von über 99,5±0,2 % bei nur 1000 genomische Partikeln / Zelle. Transduktionseffizienzen um die 70 % konnte durch den Serotyp 1 in Prostata- und Zervixkarzinom und durch den Serotyp 3 in Prostata-, Mamma-, Kolon- und Zervixkarzinom beim Einsatz von 1000 genomischen Partikeln pro Zelle erzielt werden. AAV4 und AAV5 haben durchgehend schlecht transduziert. Die höchste Transduktionseffizienz unter den humanen Tumorzelllinien betrug für AAV4, 40,6±3,1 % und 25,4±2,2 % für AAV5 beim Zervixkarzinom. Die jüngsten Fortschritte in der AAV-Vektor-Technologie weisen darauf hin, dass AAV- basierte Vektoren für die Tumorgentherapie eingesetzt werden können. Unsere Vergleichsanalysen zeigen, dass AAV2 zwar der am vielversprechenste Kandidat für eine solche Anwendung ist, aber AAV1 und AAV3 auch als gute Alternativen verwendet werden können. Dies ist besonders dann von Bedeutung, wenn eine Anwendung mit AAV2 durch neutralisierende Antikörper verhindert wird. Gao et al. konnten zeigen, dass diese Serotypen trotz des Vorhandensein neutralisierender Antikörper gegen AAV2 zum effizienten Gentransfer befähigt sind. Die Transduktionseffizienz von AAV4 und AAV5 ist generell zu niedrig, was eine effiziente Anwendung in der Tumorgentherapie derzeit unmöglich macht. Bei Untersuchungen einiger muriner Zelllinien stellten wir fest, dass sie sich am besten von AAV1 transduzieren lassen. Um nachzuweisen, ob AAV1 generell murine Zellen besser transduziert als AAV2, müssten weitere Untesuchungen durchgeführt werden. Dies ist für die zukünftige AAV-Forschung von Bedeutung, da eine Bestätigung unserer Beobachtung bedeuten würde, dass die Ergebnisse aus den zahlreichen in-vivo-Experimenten mit Mäusen nicht auf den Menschen übertragbar wären.

Die Amyloidosen gehören zu den Proteinspeicherkrankheiten. Die abgelagerten pathogenen Proteine zeichnen sich durch eine besondere Konformation, die β-Faltblattstruktur, aus. Man spricht daher auch von Konformationskrankheiten" oder "β-Fibrillosen". Bislang sind etwa 25 verschiedene Proteine bekannt, die im Menschen zu einer Amyloidose führen können. Je nach Lokalisation der Amyloidablagerungen unterscheidet man lokale („Amyloidom“), organlimitierte (z.B. zerebrale) und systemische Formen. Die Benennung erfolgt nach der Art des gespeicherten Proteins, wobei an das Kürzel „A“ für „Amyloid“ das Kürzel des gespeicherten Proteins angehängt wird: Die bekanntesten Amyloidosen sind vom Typ Aβ (M. Alzheimer), APrP (Scrapie), AA (Akutphasenprotein bei chronischen Entzündungen), Aβ2M (Urämie, chronische Hämodialyse), ATTR (Amyloid vom Transthyretin-Typ sporadisch im Alter sowie familiär bei Mutation) und AL (Leichtketten-Amyloid bei monoklonaler Gammopathie mit den Isotypen λ und κ). Daneben gibt es seltenere, dann oft familiär gehäuft auftretende und z.T. mit Polyneuropathie einhergehende Amyloidosen sowie Amyloid in endokrinen Drüsen. In dieser Arbeit wurde die Amyloidose einer Patientin („UNK“) untersucht, die eine außergewöhnliche klinische Manifestation einer organlimitierten Amyloidose aufweist: Über 10 Jahre hinweg sind bei der Patientin multiple subkutane Knoten („Amyloidome“) aufgetreten, ohne dass sich im Verlauf ein Anhalt für eine systemische Amyloidverteilung ergab. Bei den Amyloidablagerungen handelt es sich, wie in dieser Arbeit mit immunchemischen und biochemischen Methoden gezeigt werden konnte, um eine Amyloidose vom κ1-Leichtketten-Typ (ALκ1). Es werden also Teile eines Immunglobulins, nämlich einer κ-Kette der Subklasse 1 (man unterscheidet 4 κ-Subklassen, daneben gibt es noch Leichtketten vom Typ λ) in knotiger Form in der Subkutis gespeichert ausgehend von einer monoklonale Gammopathie. Das besondere auch daran ist, dass sich über 10 Jahre kein Progress im Sinne der Entwicklung eines Plasmozytoms gezeigt hat. Daneben wurde bei der Patientin ein zerebraler Entmarkungsherd (Multiple Sklerose) diagnostiziert, hierbei muss differentialdiagnostisch an das Vorliegen eines zerebralen Amyloidoms gedacht werden; es gibt dazu entsprechende Berichte in der Literatur. Durch Isolation des Amyloidproteins aus dem Gewebe, Aufreinigung und anschließende Aminosäuresequenzierung (Edman-Abbau) kombiniert mit Massenspektrometrie konnte die vollständige Aminosäuresequenz der variablen Region (AS 1-108) sowie wesentlicher Teile (bis AS 207) der konstanten Region (AS 109-214) der abgelagerten κ-Kette ermittelt werden. Um die Frage zu klären, ob aus der Aminosäuresequenz des Proteins auf seine Amyloidogenität, also die Wahrscheinlichkeit, Amyloid zu bilden, geschlossen werden kann oder auf die sehr ungewöhnliche Art der klinischen Manifestation (Leichtkettenamyloidosen zeigen in der ganz überwiegenden Zahl der Fälle ein systemisches Befallsmuster), wurde die ermittelte Sequenz mit allen bislang veröffentlichten 17 Sequenzen von Amyloid-bildenden κ1-Ketten sowie nicht-amyloidogenen κ-Ketten verglichen mit folgendem Ergebnis: (1) ALκ (UNK) zeigt 7 bisher nicht und etwa ebenso viele bisher nur selten beschriebene Aminosäureaustausche. Diese Aminosäureaustausche entsprechen kaum den bislang typischerweise mit erhöhter Amyloidogenität in Verbindung gebrachten Mutationen, so dass aus der Aminosäurenabfolge an sich kein Rückschluss auf die Amyloidogenität des Proteins möglich ist. (2) Bemerkenswert ist ferner die (bei aus dem Gewebe isolierten Amyloidproteinen fast regelhaft auftretende) starke Fragmentierung des Proteins, ein "staggering" an Position 63-69 sowie eine Biklonalität (AS 82D und E), welche bisher für ALκ-Amyloidosen noch nicht beschrieben wurde. (3) Die Hypothese, dass erhöhte Hydrophobizität die Amyloidogenität eines Proteins erhöht, wird durch ALκ (UNK) bestätigt, indem die in ALκ (UNK) neu aufgetretenen Aminosäureaustausche die Hydrophobizität deutlich steigern. (4) Es ist bekannt, dass die Destabilisierung der Tertiärstruktur eines Proteins seine Umfaltung zur Fibrille begünstigt. ALκ (UNK) weist eine Mutation an der hochkonservierten und für die Stabilisierung der Tertiärstruktur verantwortlichen Position (Serin60Prolin)auf. (5) Da in der Literatur bislang erst 6 Fallberichte zu organlimitierten subkutanen Amyloidosen (verschiedene Ursprungsproteine) vorliegen, lässt sich der bevorzugte Organbefall (Organotropismus) derzeit noch nicht aus der Aminosäuresequenz ableiten. Möglicherweise wird der Tropismus durch eine Art Antigen-Antikörper-Interaktion der amyloidogenen Leichtketten mit Strukturen im Zielgewebe (mit-)bestimmt. Das Protein ALκ (UNK) wurde außerdem mit immunchemischen Methoden charakterisiert: (1) Im Kaninchen wurde ein polyklonales Antiserum gegen ALκ (UNK) hergestellt und gegen Amyloide vom Typ ALκ aus anderen Patienten, native κ Ketten sowie Amyloide anderer Subklassen ausgetestet. Es hat sich mittlerweile im Routineeinsatz bestens bewährt und rückblickend die Sensitivität und Spezifität der Amyloiddiagnostik im Labor deutlich verbessert. (2) Es konnte gezeigt werden, dass Antiseren, die gegen Amyloid-Vorläuferproteine (κBJP) erzeugt wurden, keine Reaktion mit ALκ (UNK) zeigen. Diese Beobachtung unterstützt die Annahme, dass es im Rahmen der Amyloidogenese zu einer erheblichen Konformationsänderung und damit auch Veränderung der Oberflächenstruktur des Vorläuferproteins kommt, so dass zur immunchemischen Detektion von Amyloidproteinen besondere Reagenzien (nämlich speziell gegen Amyloidproteine hergestellt Antiseren) erforderlich sind. (3) Die Subklassenbestimmung der abgelagerten κ-Kette gelang mit den eingesetzten immunchemischen Methoden aus technischen Gründen nicht. (4) ALκ (UNK) konnte auch immunchemisch (Immunhistochemie, Western Blot, Ouchterlony-Test) eindeutig als ALκ identifiziert werden, was den hohen Stellenwert der Immunchemie bei der Amyloiddiagnostik unterstreicht. Daneben wurden noch weitere Untersuchungen angestellt: (1) Der Geweberohextrakt wurde mittels Western Blot bezüglich des Gehaltes an anderen Proteinen (außer ALκ (UNK)) untersucht. Es konnten u.a. unfragmentierte λ- und γ-Ketten nachgewiesen werde, ferner ist vom Vorhandensein noch weiterer ubiquitärer höhermolekularer Proteine wie Albumin in gegenüber dem Amyloidgehalt vergleichsweise geringer Menge auszugehen. (2) Die Fragmentierung der abgelagerten Proteine wurde genauer untersucht. Man findet Sequenzanfänge bei AS-Position 1,40,88,150,159, wobei andererseits wieder Fragmente gefunden wurden, die diese überlappen. Auch ein die konstante und variable Region der leichten Kette überlappendes Fragment wurde gefunden. Daneben wurden Urinproben der Patientin untersucht. Auch hier zeigen sich κ-Fragmente in mehreren Molekulargewichtsbereichen (nicht sequenziert). Ob die Fragmentierung vor, während oder nach der Amyloidablagerung zustande kommt, wurde nicht untersucht. Zur Therapie dieses ungewöhnlichen Amyloid-Syndroms: Bei fehlender Progression sowohl im Bezug auf das Auftreten neuer Amyloidablagerungen (bislang fehlende systemische Beteiligung) wie auch hinsichtlich der Dynamik des monoklonalen Plasmazellklons (kein Anhalt für Plasmozytom) ist derzeit ein abwartendes Verhalten gerechtfertigt. Sollte es bei der Patientin zur Progredienz kommen, wäre bezüglich der Amyloidablagerungen die entsprechende symptomatische Therapie (medikamentöse Therapie der Herzinsuffizienz, Schrittmacherimplantation, Hämodialyse bei Niereninsuffizienz), bezüglich der monoklonalen Gammopathie die Reduktion des monoklonalen Zellklons (gemäß den Leitlinien zur Tumortherapie, z.B. autologe Stammzelltransplantation) indiziert.

Die beiden Pathogen-assoziierten molekularen Muster, CpG-Oligonukleotide, als Imitate bakterieller DNA, und LPS, sind in der Lage, das menschliche Immunsystem zu stimulieren. Vor Entdeckung der Toll-like Rezeptoren konnte nicht zwischen direkten und indirekten Effekten von CpG-Oligonukleotiden und LPS auf Zellen des menschlichen Immunsystems unterschieden werden. Durch die Entdeckung der Toll-like Rezeptoren und vor allem die Charakterisierung von TLR9 als Rezeptor für CpG und TLR4 als Rezeptor für LPS entstand die Möglichkeit, die Zielzellen von PAMPs an Hand der Expression der dazugehörigen Rezeptoren zu definieren. Dendritische Zellen sind im Immunsystem des Menschen essenziell für die Auslösung einer Immunantwort. Sie sind in der Lage, eindringende Pathogene an Hand von PAMPs schnell und sicher zu erkennen, und daraufhin eine passende Immunantwort zu initiieren. Zwei Subpopulationen von dendritischen Zellen konnten kürzlich im peripheren Blut identifiziert werden: Plasmazytoide dendritische Zellen (PDC) und myeloide dendritische Zellen (MDC). In der vorliegenden Arbeit wurden die Unterschiede zwischen PDC und MDC in ihren Reaktionen auf CpG-Oligonukleotide, LPS und CD40 Ligand charakterisiert. Funktionelle Untersuchungen zeigten, dass nur PDC und nicht MDC direkte Zielzellen von CpG-ODN im humanen Immunsystem darstellen, während LPS MDC aktiviert, jedoch nicht PDC. Damit konsistent konnte auf molekularbiologischer Ebene nachgewiesen werden, dass PDC TLR9 exprimieren, jedoch nicht TLR4, während MDC den für die Erkennung von LPS notwendigen Rezeptor TLR4 besitzen, aber TLR9 nicht exprimieren. In gemischten Populationen reagierten auch myeloide dendritische Zellen auf CpG-Oligodesoxynukleotide, was auf eine indirekte Aktivierung durch plasmazytoide dendritische Zellen hinweist. PDC reagierten nach Stimulation mit ODN 2006 mit einer Hochregulation von Reifemarkern und kostimulatorischer Moleküle, der Expression von Chemokinrezeptoren, der Produktion proinflammatorischer Chemokine und einer verminderten Apoptoserate. Nach Stimulation mit ODN 2216 sezernierten sie große Mengen IFN-α, während ODN 2006 für die Induktion von IFN-α eine Kostimulation mit CD40 Ligand benötigte. Weder ODN 2006, ODN 2216 oder CD40 Ligand alleine waren in der Lage, IL-12 in PDC zu induzieren, die synergistische Stimulation von PDC mit CpG-ODN und CD40 Ligand führen jedoch zur Produktion großer Mengen an IL-12. Unter optimaler Stimulation mit ODN 2006 und CD40 Ligand können PDC damit gleichzeitig IL-12 und IFN-α produzieren. Das Verhältnis der produzierten Zytokine ist dabei abhängig vom Differenzierungsgrad der PDC. Durch zunehmende Ausreifung der PDC mit IL-3 verschiebt sich nach der Stimulation das Produktionsverhältnis an sezernierten Zytokinen zugunsten von IL-12. Ausreifung mit ODN 2006 ermöglicht PDC, zudem naive allogene CD4 Zellen zu aktivieren, und induziert in Kokulturen IL-12-abhängig ein Th1-gerichtetes Zytokinprofil in den CD4 T-Zellen. IFN-α schien dabei eine geringe Rolle zu spielen. Durch die Charakterisierung der PDC als TLR9-tragende Zielzelle für CpG-DNA, trägt diese Arbeit entscheidend dazu bei, die PDC als Schlüsselzelle für die physiologischen Wirkungen von TLR9-Liganden zu identifizieren und zu verstehen. Dies ist von hoher Relevanz für die Entwicklung therapeutischer Anwendungen von CpG-ODN in der Tumortherapie, Asthmabehandlung, Infektionsprophylaxe und als Adjuvans bei Impfungen.

Durch vergleichende Analysen von Genom-, cDNA- und EST-Datenbanken konnten neue Mitglieder der murinen CEA-Familie gefunden werden, die im Rahmen dieser Arbeit genauer charakterisiert werden sollten. So wurde das Expressionsverhalten dieser neuen Mitglieder der CEA-Familie auf mRNA-Ebene in einer Vielzahl von embryonalen und adulten Normalgeweben, sowie in einigen ausgewählten Tumoren und Tumorzelllinien mit Hilfe der RT-PCR unter Verwendung von genspezifischen Primern untersucht. Die Auswertung der Versuchsergebnisse hat gezeigt, dass es erhebliche Unterschiede in der Gewebeverteilung der einzelnen Mitglieder der murinen CEA-Familie gibt. Von besonderem Interesse in diesem Zusammenhang ist Ceacam20, das vorwiegend in den untersuchten Adenokarzinomen des Magens zu finden war. Es wird vermutet, dass CEACAM20 über ein funktionelles ITAM-Motiv direkt an der Entstehung epithelialer Neoplasien beteiligt ist. Die im Rahmen dieser Arbeit gewonnenen Erkenntnisse können als Grundlage für nachfolgende strukturelle und funktionelle Untersuchungen der neuen Mitglieder der murinen und humanen CEA-Familie gesehen werden.

Zielsetzung der vorliegenden Literaturstudie ist es, einen Überblick sowohl über die mikroskopische als auch die molekulare Struktur der Blut-Hirn- und der Blut-Liquor-Schranke zu geben. Um den Stofftransport aus dem Blut in das Gehirn sowohl zu kontrollieren, als auch zu regulieren, benötigt der Wirbeltierorganismus speziell aufgebaute Barrieren. Dies sind, im Bereich des Gehirnes, zum einem die Blut-Hirn-Schranke, zum anderen die Blut-Liquor-Schranke. Nachdem der Sitz und sogar die Existenz einer Blut-Hirn-Schranke lange Zeit sehr kontrovers diskutiert wurden, konnten die ersten transmissionselektronenmikroskopischen Untersuchen Ende der 60iger Jahre zeigen, dass ihr wesentliches morphologisches Korrelat die Kapillarendothelien des Gehirns sind. Eine wesentliche Rolle kommt hier den Tight junctions zu, deren hohe Dichte diesem Endothel die Funktion einer physikalischen Barriere verleiht. Diese physikalische Barriere ist aber nur der Grundstock für die sehr komplexen, dynamischen Systeme, um die es sich bei der BHS und BLS handelt, an denen eine Vielzahl von Zellen (Astrozyten, Perizyten, perivaskuläre Zellen, Neurone) und Mechanismen (Effluxtransport) beteiligt sind. Um die pharmakologischen Vorgänge von Arzneimitteln und toxischen Stoffen besser Verstehen und um pathologische Wirkungsweisen besser nachvollziehen zu können, bedarf es struktureller wissenschaftlicher Untersuchungen, sowohl im mikroskopischen als auch im molekularbiologischen Bereich der BHS. Wobei sowohl in vivo, in vitro, als auch in silico Methoden eingesetzt werden müssen, da jedes System Stärken und Schwächen aufweist, die nur in ihrem Zusammenspiel relativiert werden können. Dies ist erforderlich, um den Herausforderungen, die sich heute und in Zukunft der Medizin stellen werden, wie zum Beispiel HIV-Behandlung, Tumortherapie und Alterskrankheiten entgegenzutreten.

The advantages of non-viral gene transfer systems are safety and low immunogenicity, therefore they are well suited for use as vectors in gene therapy. The main disadvantage, namely their low gene-transfer-efficiency, can be improved through the development of systemic gene transfer systems using targeted vectors with high specificity and gene transfer efficiency. The intravenous application of PEI22lin/DNS complexes leads to a high gene expression in the lung, but with high toxicity. This observation can be explained by the positive surface charge of the DNS complexes and the uncomplexed free PEI, which leads to aggregation of erythrocytes. DNS complexes can be isolated from free uncomplexed PEI by gel filtration. The systemic application of gel filtrated PEI22lin complexes to non-tumor bearing mice resulted in reduced toxicity however there was a decreased in gene expression compared to non-filtrated complexes. The same experiment was performed on tumor bearing mice and again reduced toxicity was observed and interestingly slightly higher gene expression found in the tumor compared to the non-filtrated complexes. Shielding the positive surface charge of the PEI22lin complexes by transferrin led to increased gene expression in the tumor with reduced expression in the lung and other organs. The improved tumor targeted gene expression was associated with reduced systemic toxicity. Tumor targeted gene expression appears to be dependent on the tumor model as this observation was only found in neuro2A neuroblastoma tumor model in A/J mice and not in B16F10 melanoma tumor models of C57BL/6 mice and CT26 colon carcinoma tumor models of BALB/c mice. To enhance the intracellular efficiency of the vectors, the endosomolytic active peptide melittin was incorporated into the transferrin targeted complexes. This led to a further increase in gene expression in the Neuro2A tumor models in A/J mice. For the local gene transfer, electroporation proved to be an easy to handle method to obtain a high gene expression in tissue. The non-invasive kaliper electrode was suitable for gene transfer to both muscle and tumor. The applied voltage showed to be the most important parameter in expression. The use of electroporation for intratumoral transfer of the therapeutic gene encoding for the cytokine TNF was unsuccessful. However, systemic application of the TNF-α gene in transferrin targeted complexes in combination with the intraperitoneal application of the chemotherapeutic Doxil® showed a clear synergistic effect. A significant delay in the tumor growth and in some cases a complete regression of the tumor was observed. The enzyme cytochrome P450 metabolizes the non toxic prodrug cyclophosphamide (CPA) into the cytotoxic drug. Electroporation of the cytochrome P450 gene into the tumor lead to its localized protein expression. When followed by the intraperitoneal application of CPA, a significant delay in the tumor growth of the human hepatocellular carcinoma Huh7 was observed in SCID mice. When applied to the Neuro2A tumor model in A/J mice, this application scheme showed a complete tumor regression in two animals. Furthermore the systemic application of the P450 gene in transferrin targeted complexes containing melittin in combination with CPA led to a strong delay in the tumor growth. In summary, this work describes a new anti-cancer strategy using the combination of chemotherapeutics and non-viral gene delivery resulting in a synergistic therapeutic effect in vivo. This promising strategy will be more effective with the improvement of non-viral gene delivery systems which have better targeted gene expression with lower toxicity.

Die Sauerstoffarmut stellt für einen Teil der Tumorzellen, die aus dem Wachstum solider Tumoren entstehen, im besonderen Maße für die Strahlentherapie und auch für die Chemotherapie ein Hindernis dar. Um dieses Hindernis, das zum Teil für die lokale Rezidivierung und die maligne Progression von Tumoren verantwortlich ist, zu einem neuen Ansatzpunkt für die Therapie zu machen, hat man Substanzen wie das Tirapazamine (TPZ) entwickelt, die unter Sauerstoffarmut ihre tumortoxische Wirkung entfalten. In dieser Untersuchung sollte in einem Tumor-Maus-Modell erforscht werden, wie sich die Kombination von Tirapazamine mit ionisierender Strahlung und cis-Platin auf das Tumorwachstum auswirkt. Als Vergleich diente die Standardtherapie mit ionisierender Strahlung und cis-Platin. An einem Tumor-Maus-Modell (C3H-Maus, murines Fibrosarkom Rif-1) wurden auf dem rechten Fußrücken durch subkutan-Injektion von Tumorzellsuspensionen Tumoren erzeugt. Nach einer initialen Wachstumsphase wurden die Tumoren mit ionisierender Strahlung, cis-Platin und TPZ behandelt. Die Wirkung der Therapeutika sollte in den oben genannten Kombinationen mit der Wachstumsverzögerung eines unbehandelten Tumors verglichen werden. Die Kombination von ionisierender Strahlung, TPZ und cis-Platin kann mit steigender TPZ-Dosis eine jeweils stärkere Wachstumsverzögerung des Tumors erreichen. Unter der Kombination von ionisierender Strahlung, TPZ und cis-Platin tritt zum Teil eine hohe Letalität auf. Diese Letalität ist unter der Behandlung mit ionisierender Strahlung und cis-Platin nicht zu beobachten. Vor dem Hintergrund dieser Ergebnisse kann die Anwendung von TPZ in der Tumortherapie derzeit nicht empfohlen werden. Weitere Untersuchungen sollten sich mit den Veränderungen, die TPZ im Organismus verursacht, beschäftigen.