Forschungs-Symposium Onkologie - 2009

Forschungs-Symposium
Onkologie - 2009
der MHH
Angemeldete Beiträge
Stand: 10. September 2009
Forschungssymposium
"Onkologie an der MHH"
September - 2009
Seite 1
Medizinische Hochschule Hannover
Forschungssymposium Onkologie 2009 - 18. und 25. September 2009
Angemeldete Beiträge (sortiert nach Klinik/Institut des Erstautors)
Nr. Erstautor
1 Imke Satzger
2 Zhixiong Li
Weitere Autoren
Klinik/Institut
Titel
Ralf Gutzmer
Dermatologie
Identifizierung von Faktoren, die in der
Entstehung und Progression des malignen
Melanoms eine Rolle spielen
6
Experimentelle
Hämatologie
Role of receptor protein tyrosine kinases in
leukemogenesis
8
Gastroenterologie
Apoptose-Biomarker für das Monitoring des
Therapieansprechens bei gastrointestinalen
Karzinomen
10
Johann Meyer,
Christopher Baum
3 Heike Bantel
Seite
4 Tim F. Greten
Gastroenterologie
Immuntherapie des hepatozellulären
Karzinoms
12
5 Stefan Kubicka
Gastroenterologie
Untersuchungen zur Interaktion der
antitumoralen und antiviralen Immunantwort
im Rahmen einer tumorspezifischen
Virusreplikation
14
Generierung tumor-selektiver Adenoviren
für die effektive onkolytische Therapie
solider Tumore, und zur verbesserten
Induktion anti-tumoraler Immunität
16
6 Florian Kühnel
Gastroenterologie
7 Nisar Peter Malek
Gastroenterologie
Zellzykluskontrolle und Tumorentstehung
18
8 Ruben R. Plentz
Gastroenterologie
Untersuchungen zum Stellenwert des Notch
Signalwegs an der Metastasierung des
duktalen Pankreaskarzinoms
21
Genetik und Immunbiologie des
Hepatozellulären Karzinoms
23
Gynäkologie
Genetische Dispositionen für
Eierstockskrebs
25
Gynäkologie
Altersabhängige Regulation einer DNASchadensbarriere in Brustdrüsenepithelzellen
27
Gynäkologie
Molekulare Charakterisierung von
Strahlensensibilitätssyndromen
29
32
9 Lars Zender
Gastroenterologie
10 Thilo Dörk-Bousset
11 Thilo Dörk-Bousset
Ralf Hass
12 Thilo Dörk-Bousset
13 Natalia Bogdanova
Thilo Dörk-Bousset
Gynäkologie
Genetic susceptibility towards breast cancer
in Central and Eastern Europe
14 Hermann Hertel
Klaus Friedrich Gratz
Gynäkologie
Wertigkeit des Sentinelkonzepts und des
SPECT-CTs zur Detektion befallener
regionaler Lymphknoten bei
gynäkologischen Malignomen
15 Ursula Hille
F. Papendorf, S. Geyer
16 Ralf Hass
Forschungssymposium
"Onkologie an der MHH"
Gynäkologie
Gynäkologie
September - 2009
34
Ästhetisches Ergebnis,
Patientinnenzufriedenheit und funktionelle
Morbidität nach ≥ 3 Jahren Follow-up bei
der Brusterhaltenden Therapie des
Mammakarzinoms
36
Neoplastic growth during retrodifferentiation
and rejuvenation of senescent monocytic
cells involves poly(ADP-ribose)polymerase
38
Seite 2
Nr. Erstautor
Weitere Autoren
Klinik/Institut
Titel
17 Thilo Dörk-Bousset
Tjoung-Won ParkSimon, Andreas Meyer
Gynäkologie
Untersuchungen zur prognostischen
Relevanz genetischer Dispositionen beim
Mammakarzinom
41
18 Thilo Dörk-Bousset
Peter Hillemanns
Gynäkologie
Genetische Dispositionen für Dysplasien
und Karzinome der Cervix uteri
43
19 Michael Dämgen
Thomas Lenarz,
Burkhard Schwab,
Martin Leinung
Hals-NasenOhrenheilkunde
Gewebedifferenzierung mittels der VolumenOCT
45
R. Abraham
Hals-NasenOhrenheilkunde
Genexpression von hBD-1 in Neoplasien
und entzündetem Gewebe
47
Hämatologie
Thrombozyteninteraktionen und -funktion in
der Onkologie basierend auf dem
PlateletWeb
48
20 Martin Stieve
21 Ingvild Birschmann
22 Matthias Eder
Michaela Scherr
Hämatologie
Seite
miRNA-regulierte Signalwege in normalen
und malignen myeloischen Zellen
50
23 Michael Heuser
Hämatologie
MN1 as a potent leukemia model
54
24 Christoph Reuter
Hämatologie
Elucidation and chemotherapeutic
alterations of the farnesylated proteome in
leukemia cells
55
25 Christoph Reuter
Michael Morgan,
Hämatologie
Thomas Winkler, Martin
Fenner, Arnold Ganser,
Victor Grünwald
26 Renata Stripecke
27 Andre Eckardt
28 Sabrina Friedrich
29 Makoto Nakamura
59
Hämatologie
Therapeutic and Malignant Dendritic Cells
M.Stieve, C. Reuter,
J.H. Karstens, M. Ptok,
N.-C. Gellrich
MKG-Chirurgie
Phase-II-Studie zum Organ-und
Funktionserhalt der Zunge bei
fortgeschrittenen Plattenepithel-karzinomen
Stadium III/IVa
K. Schwabe, Joachim
Kurt Krauss, R. Klein,
Makoto Nakamura
Neurochirurgie
K. Schwabe, B. Hong, S. Neurochirurgie
Friedrich, C. A. Krusche,
R. Klein, J. K. Krauss
30 Geerd-Jürgen Meyer N. Borrmann, S.
Friedrich, A. Walte, K.
Schwabe, J. K. Krauss,
M. Nakamura
31 Ramona Wild
Second-line chemotherapy in Docetaxelresistant Hormone-refractory Prostate
Cancer (HRPC): High efficacy of
carboplatin plus weekly docetaxel
Nuklearmedizin
Zekiye Korkmaz, Renata Nuklearmedizin
Stripecke, Bala Sai
Sundarasetty, Wolfram
H. Knapp, Thorsten
Petrich
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61
Untersuchung zur Wachstumshemmung
humaner Meningeomzellen in athymen
Nacktmäusen durch Behandlung mit
Celecoxib in Kombination mit
Angiogenesehemmern
64
Charakterisierung der Cox-2 Expression bei
intrakraniellen Schwannomen und
Untersuchung zur Wachstumshemmung
humaner Schwannomzellen in Zellkultur
durch Behandlung mit Celecoxib
Untersuchung der gezielten Wirkung von
Alpha-Strahlen auf das Wachstum von
heterolog implantierten Gliomzellen im
Tiermodell
Stable expression of the sodium/iodode
symporter (NIS) for gene therapy using a
third generation self-inactivating lentiviral
vector system
62
66
68
71
Seite 3
Nr. Erstautor
Weitere Autoren
32 Stephanie Ehlers
Christin Herbst, Martin Pädiatrie
Zimmermann, Nicole
Scharn, Manuela
Germeshausen, Thomas
Lehrnbecher, Silja
Röttgers, Jan Stary,
Michael Dworzak,
Ursula Creutzig, Dirk
Reinhardt
G-CSF-Rezeptorisoform IV-Überexpression
bei der AML in Kindesalter – Potentielle
Ursache für eine erhöhte Rezidivhäufigkeit
der Standardrisikopatienten nach
randomisierter G-CSF-Applikation?!
33 Jan-Henning
Klusmann
Dirk Reinhardt
Developmental stage-specific interplay
between GATA1 and IGF signaling in fetal
hematopoiesis and leukemogenesis
75
34 Britta MaeckerKolhoff
Christoph Klein
Post-Transplant Lymphoproliferative
Erkrankungen (PTLD) nach
Organtransplantation im Kindesalter
80
Tumorbiologie des lobulären Mammakarzinoms: p120-catenin Signaling,
Tumorprogression und Therapieresistenz
82
35 Matthias Christgen
Klinik/Institut
Pädiatrie
Pädiatrie
Pathologie
Titel
Seite
73
36 Hans-Heinrich Kreipe Kais Hussein, Oliver
Bock
Pathologie
37 Ulrich Lehmann
Pathologie
Epigenetische Aberrationen in epithelialen
und hämatopoetischen Neoplasien
86
38 Florian Länger
Pathologie
Expression, Amplifikation und Mutation von
EGFR beim nicht kleinzelligen
Bronchialkarzinom (NSCLC) als
prognostischer und prädiktiver Parameter
88
39 Vesna Bucan
K. Reimers, P. M. Vogt
PHW-Chirurgie
40 Nicolas J. Dickgreber Heiko A. Golpon, Stefan Pneumologie
Fischer, Tobias Welte,
Bernd Eisele
Molekularpathologie der myeloproliferativen
Neoplasien mit progressiver Myelofibrose
Expression von LFG und LEF-1 und
Implikation für die Regulation apoptotischer
Prozesse in niedrig-metastasierenden und
hoch- metastasierenden MammakarzinomZelllinien.
Taxotere-Enoxaparin-(ENOXA)-Studie:
1st-Line Docetaxel-Platin Chemotherapie
alleine oder in Kombination mit Enoxaparin
bei Patienten mit lokal fortgeschrittenem
oder metastasiertem nicht-kleinzelligem
Bronchial-Karzinom; eine Phase III Studie
41 Nicolas J. Dickgreber Stefan Ledwoch, Patrik Pneumologie
Zardo, Stefan Fischer,
Tobias Welte, Heiko A.
Golpon, Florian Länger,
Georg Berding
Malignes Pleuramesotheliom:
Etablierung des FDG-PET-CT zur frühen
Therapiekontrolle
42 Nicolas J. Dickgreber Patrik Zardo, Stefan
Pneumologie
Fischer, Tobias Welte,
Heiko A. Golpon, Georg
Berding, Florian Länger
Mediastinales Staging des
Bronchialkarzinoms:
Etablierung neuer Bewertungsstandards für
das FDG-PET-CT
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84
90
93
95
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Nr. Erstautor
Weitere Autoren
43 Andreas Meyer
Michael Bremer, Johann Strahlentherapie
H. Karstens, Thilo DörkBousset, Peter
Hillemanns, Christoph
von Klot, Jörn
Hagemann, Jürgen
Serth, Markus Kuczyk
Strahlentherapie des Prostatakarzinoms:
Polymorphismen in Kandidaten-Genen der
DNA-Doppelstrangbruch-Reparatur und
deren Einfluss auf
Erkrankungswahrscheinlichkeit,
Strahlensensibilität und Krankheitsverlauf
Eva Bültmann, Peter
Strahlentherapie
Raab, Frank
Donnerstag, Xiaoqi Ding
Prospektive Studie zur Optimierung
strahlentherapeutischer Konzepte bei
Patienten mit Hirnmetastasen: Detektion
mikrostruktureller Reaktionen mit
quantitativen MRT-Verfahren in Korrelation
mit Lebensqualität und neurokognitiven
Funktionen
44 Diana Steinmann
45 Patrick Zardo
46 Jürgen Serth
Titel
Seite
97
99
Zhang R, Wiegmann B, Thoraxchirurgie
Schilling T, Dickgreber
N, Golpon H, Laenger F,
Shin H, Berding G,
Bremer M, Bünte C,
Haverich A, Fischer S
Aspekte von Klinikpfaden in der
onkologischen Thoraxchirurgie an der
Medizinischen Hochschule Hannover
Axel Stuart
Urologie
Merseburger, Thilo DörkBousset, Markus
Antonius Kuczyk
Epigenetische Regulationsmechanismen
bei Entstehung und Verlauf urologischer
Tumore und im Vergleich von Mamma- und
Prostatakarzinomen
103
Virologie
Die Rolle des Kaposi Sarkom
Herpesvirus/Humanen Herpesvirus 8 in der
Pathogenese des Kaposi Sarkoms und
maligner Lymphome
105
47 Thomas F. Schulz
48 Nils von Neuhoff
49 Tim Ripperger
Klinik/Institut
Doris Steinemannn
102
Zell- und
Molekularpathologie
Proteomuntersuchungen im Rahmen der
Glucocorticoidresistenz bei kindlicher akuter
lymphoblastischer Leukämie (ALL)
Zell- und
Molekularpathologie
Molekulare Charakterisierung des
Transkriptionsfaktors GABPα (GA-Binding
Protein α) und dessen Bedeutung in der
Leukämogenese
108
110
Programm - Freitag, 18.9.2009, Hörsaal G
113
Programm - Freitag, 25.9.2009, Hörsaal R
115
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Namen / Abteilung
Dr. Imke Satzger, Prof. Dr. Ralf Gutzmer
Klinik und Poliklinik für Dermatologie, Venerologie und Allergologie
MHH OE6600, Ricklinger Str. 5, 30449 Hannover, Tel. 0511 9246 0
Thema
Identifizierung von Faktoren, die in der Entstehung und Progression des malignen Melanoms
eine Rolle spielen
Stand der Forschung
Das maligne Melanom zeichnet sich durch eine frühzeitige Metastasierung aus, welche initial
bei der Mehrzahl der Patienten in die regionären Lymphknoten stattfindet. Daher wird seit
einigen Jahren bei der operativen Versorgung von Melanompatienten die
Schildwächterlymphknoten (SLN)-Entfernung durchgeführt. Der mikroskopische Befall des
SLN ist neben der Eindringtiefe des Primärmelanoms der wichtigste prognostische Parameter,
um eine weitere Metastasierung vorherzusagen. Bislang ist jedoch nicht klar, welche
histologischen Befallsmuster im SLN das Rezidiv-freie Überleben und Gesamtüberleben
adäquat vorhersagen lassen. Weiterhin sind die molekularen Mechanismen unklar, die zu
einer Metastasierung des Melanoms führen.
Eigene Vorarbeiten inklusive spezifischer Publikationen
Prognostische und therapeutische Konsequenzen der Schildwächterlymphknotenbiopsie
bei Melanompatienten
Der Effekt der Schildwächterlymphknotenbiopsie und der adjuvanten Interferontherapie
haben wir in den vergangenen Jahren in mehreren Studien untersucht, welche in den
folgenden Publikationen zusammengefasst sind.
Gutzmer R, AlGazal M, Geerlings H, Kapp A. Sentinel node biopsy in melanoma delays
recurrence but does not change melanoma-related survival – a retrospective analysis of 673
patients. Br J Dermatol 153: 1137-1141, 2005
Satzger I, Völker B, Al Ghazal M, Meier A, Kapp A, Gutzmer R. Prognostic significance of
histopathologic parameter in melanoma sentinel lymph nodes. Histopathology 50: 764-772,
2007
Satzger I, Völker B, Meier A, Schenck F, Kapp A, Gutzmer R. Prognostic significance of
HMB45 or Melan A positive cells in melanoma sentinel lymph node. Am J Surg Pathol 31:
1175-80, 2007
Satzger I, Meier A, Schenck F, Kapp A, Hauschild A, Gutzmer R. Autoimmunity as a
prognostic factor in melanoma patients treated with adjuvant low-dose interferon alpha Int J
Cancer 121: 2562-6, 2007
Satzger I, Völker B, Meier A, Kapp A, Gutzmer R. Criteria in sentinel nodes of melanoma
patients that predict involvement of non-sentinel nodes. Ann Surg Oncol 15: 1723-32, 2008
Gutzmer R, Satzger I, Thoms KM, Völker B, Mitteldorf C, Kapp A, Bertsch HP, Kretschmer
L. Der histologische Status des Sentinel Lymphknotens ist der wichtigste Prognosefaktor bei
Melanomen ≥ 4mm Tumordicke. J Deutsche Dermatolog Ges 6: 198-203, 2008
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Molekulare Mechanismen, die zur Entstehung und Progression von Melanomen
beitragen können
Diese Untersuchungen werden derzeit mit 3 Schwerpunkten durchgeführt.
1)
Rolle des KIT Gens in der Pathogenese des malignen Melanoms.
Das KIT Gen spielt bei Untergruppen von Melanomen eine Rolle, insbesondere den
sogenannten Schleimhautmelanomen. Wir konnten bei 15% der Patienten mit Melanomen,
die von der Schleimhaut ausgehen, Mutationen des KIT Gens nachweisen. Der Nachweis
einer solchen Mutation hat therapeutische Konsequenzen, da beim Vorliegen einer
entsprechenden Mutation KIT Blocker wie Imatinib eingesetzt werden können. 2 Patienten
mit Schleimhautmelanom und Nachweis einer KIT Mutation in Exon 11 konnten wir bereits
erfolgreich mit Imatinib behandeln.
Satzger I, Schaefer T, Kuettler U, Broecker V, Voelker B, Ostertag H, Kapp A, Gutzmer R.
Analysis of C-KIT expression and KIT gene mutation in human mucosal melanomas. Br J
Cancer, 99: 2065-9; 2008
2)
miRNA
miRNA sind kurze RNA Fragmente, die bei der Genregulation beteiligt sind. Anhand von
Tumorgewebe von Patienten mit bekanntem Krankheitsverlauf identifizieren wir miRNAs,
die mit einem aggressiven Verlauf des Melanoms korreliert sind. Erste miRNAs wurden
bereits identifiziert, ihre Rolle in Melanomzellen und Melanozyten wird derzeit funktionell
untersucht.
3)
Chemokinrezeptoren
Weitere Untersuchungen sollen Marker auf den Melanomzellen identifizieren (z.B.
Adhäsionsmoleküle, Chemokinrezeptoren), die helfen, das Risiko einer Metastasierung und
der Metastasierungewege (regionär kutan, regionäre Lymphknoten, Fernmetastasen) besser
vorherzusagen. Diese Untersuchungen können bei der Beratung des Patienten bzgl. der
Prognose, des weiteren therapeutischen Vorgehens (z.B. adjuvante Therapie) und der
Nachsorge (z.B. Durchführung bildgebender Diagnostik) hilfreich sein. Die Expression
vielversprechender Kandidaten wie der Chemokinrezeptoren CCR7, CCR10, CXCR3 und
CXCR4 wurden hierzu bereits auf Tumorgewebe von Patienten mit bekanntem
Krankheitsverlauf untersucht. Es fand sich bislang aber keine Korrelation mit den
Metastasierungswegen.
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Titel „ Role of receptor protein tyrosine kinases in leukemogenesis“
PD Dr. med. Zhixiong Li, Dr. rer. nat. Johann Meyer, Prof. Dr. med. Christopher Baum
Medizinische Hochschule Hannover (MHH), Abteilung Experimentelle Hämatologie, OE6960
Stand der Forschung:
There are more than 90 known protein tyrosine kinases (PTKs) genes in the human genome, including
58 transmembrane receptor PTK and 32 cytoplasmic, non-receptor PTKs. Protein kinases, in
particular PTKs, comprise a large fraction of the more than 100 dominant oncogenes known to date.
There is growing evidence for the involvement of multiple PTK oncogenes, their immediate
downstream targets (e.g. PI3K, mTOR), or of proteins regulating their function in haematological
malignancies. Recent data have also demonstrated activation of receptor PTKs by heterodimerization.
Moreover, co-activation of receptor PTKs has been suggested to be important for tumor development.
Co-activation of TRKA, HER-2/neu, and KIT was observed in salivary gland carcinoma. Recent data
suggest that tyrosine kinase may be important for tumor maintenance and also be responsible for drug
resistance in many tumors. Analysis of activated PTK is also of clinical relevance. At least one third of
acute myeloid leukemia (AML) patients carry mutated FLT3 alleles and have unfavorable prognosis. It
is thus important to identify other PTKs that are activated in the remaining patients.
Therapies targeting receptor PTKs have provided remarkable responses in both hematologic cancers
and solid tumors, but their clinical efficacy has been limited in many cases, and few, if any, patients
are cured. Recently, Stommel and colleagues have identified obstacles to meaningful response to
1
single-agent therapies targeting receptor PTKs utilizing a glioblastoma model. They found three or
more activated receptor PTKs in each tumor, and up to 10 activated receptor PTKs in some cases.
Combinations of PTK inhibitors, but not single agents, inhibited PI3K signaling and related sequelae.
Cooperation of multiple kinases in acute leukemia was investigated in only few reports. While singleagent targeted therapies for AML patients with FLT3-ITD or c-Kit mutations have shown only moderate
efficacy, in some cases the antileukemia efficacy of Sorafenib (a multikinase inhibitor) appears to be
superior to that reported for several specifc FLT3 inhibitors that are currently under development as
therapeutic agents for AML.
Eigene Vorarbeiten
I. Neurotrophins (NTs) and their receptors play a key role in neurogenesis and survival. The TRK
(tropomyosin-related kinase) receptor protein tyrosine kinases (TRKA, TRKB, TRKC) are high affinity
NT-receptors that are expressed in a variety of human tissues. Over the last years we have been
focusing on the role of altered NT signals in leukemogenesis.
We made several observations as follows:
1) We found evidence to suggest that a cytoplasmically deleted form of LNGFR may contribute to
leukemia in mice.2
2) We established mouse models for leukemogenesis through altered NT signalling and observed a
remarkable leukemogenic potency for ΔTrkA. We analyzed in vivo leukemogenesis mediated by
ΔTrkA, a mutant of TRKA isolated from a patient with AML.3,4 We used 2 mouse models, i.e.
transplantation of retrovirally modified primary bone marrow cells from C57BL6 mice into lethally
irradiated syngeneic recipients and 32D cells into C3H/Hej mice. While over-expression of TRKA
alone was not sufficient to induce leukemia (unpublished data), our data reveal that ΔTrkA transforms
both an immortal myeloid cell line (32D cells) and primary HSC, eventually resulting in either myeloid
and/or lymphatic leukemia. Our study shows that ΔTrkA is strongly leukemogenic (even more potent
than BCR-ABL and SV40 large T antigen in similar models).5
3) Neurotrophin receptors and ligands are highly expressed in acute leukemia and promote
leukemogenesis.6 In a prospective study involving 94 adult patients (mean age 54.3 years), we
demonstrated for the first time cell surface expression of the three TRKs and constitutive activation in
blasts from patients with de novo or secondary acute leukemia. At least one TRK was expressed in
55% of the analyzed cases. We established a clear correlation between TRK expression pattern and
FAB classification. While only few point mutations were found in TRK sequences by RT-PCR, we
observed co-expression of BDNF (ligand for TRKB) in >50% of TRKB+ cases (16/30). Patients whose
blasts co-express TRKB and BDNF had significantly shorter overall survival when compared with
patients whose blasts express neither TRKB nor BDNF (8% vs. 30% at 3 years, respectively, p<0.05).
Importantly, we found a significant proportion of AML patients with both FLT3-ITD and TRK
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expression. Activation of TRKA or TRKB by NGF and BDNF, respectively, efficiently rescued murine
myeloid cells from irradiation-induced apoptosis. Co-expression of TRKB/BDNF or TRKA/NGF in
murine hematopoietic cells induced leukemia. Moreover, activation of TRKs was important for the
survival of both human and murine leukemic cells.
4) We characterized the molecular mechanism for transformation by altered TRK signaling to develop
novel drug regimens for the treatment of leukemia with altered TRK signaling. Our study 3 showed that
ΔTrkA is not only strongly leukemogenic, but also differs from other receptor PTKs by activating PI3KmTOR pathways without co-activating STAT and MAPK proteins. In addition, PLD played a role in
malignant transformation by ΔTrkA. Preliminary experiments revealed that TRKB/BDNF induced
leukemia is also sensitive to treatment with PI3K and mTOR inhibitors (unpublished data). Moreover,
Rapamycin treatment significantly prolonged the survival of animals carrying ΔTrkA induced leukemia
compared with the control group (Rhein M et al., Poster ASH meeting 2008).
Taken together, our findings suggest that TRKs might play an important role in leukemogenesis, with
autocrine or paracrine stimulation as potential oncogenic mechanisms. Thus, TRKs and their
downstream effectors might serve as novel therapeutic targets in acute leukemia.
II. Moreover, we created the “insertional dominance database” (IDDb) accumulating retroviral vector
insertion sites (RVIS) associated with clonal dominance in normal or leukemic murine hematopoietic
cells (currently listing > 400 RVIS found in dominant clones of >200 mice observed long-term).7,8 We
have also shown that potentially leukemogenic pathways discovered in the course of these projects
can be relevant for human leukemogenesis.6 Interestingly, many receptor PTKs were also found in the
IDDb database, e.g. Axl, CSF-1R, PDGFR-β.8
III. We found activation of >4 receptor PTKs in a leukemic cell line and in primary samples from 5
patients with acute leukemia.
Zielsetzung
1. Investigate the transforming effect of candidate receptor PTKs in vitro and in vivo
2. Understand how receptor PTKs contribute to leukemia development
3. Understand the role of co-activation of receptor PTKs (e.g. TRKs and FLT3-ITD with other tyrosine
kinases) in the pathogenesis of acute leukemia and develop new molecular therapies targeting
multiple receptor PTKs (in cooperation with PD Dr. Jürgen Krauter and Prof. Dr. Arnold Ganser)
References
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Stommel JM, Kimmelman AC, Ying H, et al. Coactivation of receptor tyrosine kinases affects the
response of tumor cells to targeted therapies. Science. 2007;318:287-290.
Li Z, Dullmann J, Schiedlmeier B, et al. Murine leukemia induced by retroviral gene marking. Science.
2002;296:497.
Meyer J, Rhein M, Schiedlmeier B, et al. Remarkable leukemogenic potency and quality of a
constitutively active neurotrophin receptor, deltaTrkA. Leukemia. 2007;21:2171-2180.
Newrzela S, Cornils K, Li Z, et al. Resistance of mature T cells to oncogene transformation. Blood.
2008;112:2278-2286.
Li Z, Kustikova OS, Kamino K, et al. Insertional Mutagenesis by Replication-Deficient Retroviral Vectors
Encoding the Large T Oncogene. Ann N Y Acad Sci. 2007.
Li Z, Beutel G, Rhein M, et al. High-affinity neurotrophin receptors and ligands promote leukemogenesis.
Blood. 2009;113:2028-2037.
Kustikova O, Fehse B, Modlich U, et al. Clonal dominance of hematopoietic stem cells triggered by
retroviral gene marking. Science. 2005;308:1171-1174.
Kustikova OS, Geiger H, Li Z, et al. Retroviral vector insertion sites associated with dominant
hematopoietic clones mark "stemness" pathways. Blood. 2007;109:1897-1907.
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Prof. Dr. Heike Bantel
Klinik für Gastroenterologie, Hepatologie und Endokrinologie
Medizinische Hochschule Hannover
E-mail: [email protected]
Thema:
Apoptose-Biomarker für das Monitoring des Therapieansprechens bei gastrointestinalen
Karzinomen
Stand der Forschung:
Trotz Fortschritte in der palliativen Therapie gastrointestinaler Karzinome unter Hinzunahme
neuer zielgerichteter Tumortherapeutika zur konventionellen Chemotherapie bleibt die
Ansprechrate unbefriedigend, und es scheint nur eine Subgruppe dieser Patienten von dieser
Chemotherapie zu profitieren. Welche Patienten mit einer signifikanten Lebensverlängerung
von der aktuellen Standardtherapie profitieren, ist Gegenstand intensiver Forschung.
Weiterhin finden sich nur bei einem Teil der Patienten erhöhte Serumspiegel des
carcinoembryonalen Antigens (CEA). Der Nachweis des CEA ist nicht tumorspezifisch und
nicht ausreichend geeignet zur Beurteilung der Chemotherapieeffizienz. Die Ansprechrate
wird deshalb nach wie vor im Rahmen der klinischen Betreuung mittels bildgebender
Verfahren, wie Computer-Tomographie (CT) vor und während der Chemotherapie ermittelt.
Dabei wird anhand der objektiv erfassbaren RECIST (Response Evaluation Criteria in Solid
Tumors) Kriterien das Ausmaß der Tumorrückbildung bzw. -progression beurteilt. Dieses
Verfahren ist jedoch nicht ausreichend geeignet für die Beurteilung des Ansprechens auf neue
zielgerichtete Tumortherapeutika. Therapieversager, die möglicherweise von alternativen
Therapieschemata profitieren könnten, können mit diesem Verfahren nicht frühzeitig
identifiziert werden. Es ist deshalb von großem Interesse prognostische Marker zu finden, die
auf eine Chemotherapieresistenz hinweisen und somit eine frühzeitige Optimierung des
Therapieregimes ermöglichen.
Eigene Vorarbeiten:
In Vorarbeiten haben wir gezeigt, dass Cytokeratin-18 (CK-18), das von gastrointestinalen
Epithelzellen exprimiert wird, während der Epithelzellapoptose durch Caspasen in Fragmente
einer spezifischen Größenordnung gespalten wird. Ferner konnten wir ein Caspasengespaltenes CK-18 Fragment im Serum von Patienten mit Erkrankungen epithelialer Organe,
jedoch nicht bei gesunden Kontrollpersonen mittels Immunpräzipitation identifizieren [1,2].
Basierend auf diesen Erkenntnissen wurde von uns ein ELISA etabliert, der selektiv ein
Caspasen-generiertes Neoepitop von CK-18 erkennt und somit eine Quantifizierung von
Caspasen-gespaltenem CK-18 und damit der Epithelzellapoptose im Serum ermöglicht [1,2].
Es ist bekannt, dass epitheliale Karzinome wie beispielsweise Kolonkarzinome CK-18
vermehrt exprimieren [3] und Chemotherapeutika wie 5-FU/Leucovorin Apoptose in
Kolonkarzinomzellen induzieren [4]. Wir konnten kürzlich zeigen, dass HCV Patienten, die
auf eine antivirale Therapie ansprechen im Vergleich zu Therapieversagern signifikant höhere
CK-18-Fragment-Spiegel während der antiviralen Therapie aufweisen [5]. Möglicherweise
können auch bei erfolgreicher Chemotherapie gastrointestinaler Karzinome verstärkt CK-18Fragmente im Serum nachgewiesen werden, die frühzeitig auf das Therapieansprechen
schliessen lassen. Um apoptotischen vom nekrotischen Zelltod zu unterscheiden, haben wir
kürzlich einen weiteren ELISA etabliert, der den Nachweis von Gesamt-CK-18 im Serum
ermöglicht, das bei Nekrose freigesetzt wird [6]. Wir konnten zeigen, dass unter bestimmten
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pathophysiologischen Bedingungen der nekrotische Zelltod dominiert. Der Einsatz dieser
neuen Biomarker zum Nachweis von Apoptose bzw. Nekrose im Serum könnte somit
möglicherweise zukünftig für das Tumorscreening und für die Beurteilung der
Therapieeffizienz herangezogen werden. In einem weiteren Schwerpunkt beschäftigen wir
uns mit den molekularen Mechanismen, die die Chemoresistenz bei soliden Tumoren
bestimmen sowie mit neuen therapeutischen Strategien, die die Apoptose-/Chemosensitivität
bei diesen Tumoren induzieren. Wir konnten beispielsweise zeigen, dass durch HDACInhibition die TRAIL-Sensitivität induziert werden kann [7].
Referenzen:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Bantel H., A. Lügering, J. Heidemann, X. Volkmann, C. Poremba, C. P. Strassburg, M.P. Manns, K.
Schulze-Osthoff. Detection of apoptotic caspase activation in sera from patients with chronic HCV infection
is associated with fibrotic liver injury. Hepatology, 40:1078-1087 (2004).
Siehe Kommentare: Hepatology, 40:1044-145 (2004), The Lancet, 365:1293-1294 (2005).
Seidel N., X. Volkmann, F. Laenger, P. Flemming, M.P. Manns, K. Schulze-Osthoff, H. Bantel. The extent
of liver steatosis in chronic hepatitis C virus infection is mirrored by caspase activity in serum. Hepatology,
42:113-120 (2005).
Prochasson P., M. Gunther, M. Laithier, N. Fossar, C. Lavialle, O. Brison. Transcriptional mechanisms
responsible for the overexpression of the keratin 18 gene in cells of a human colon carcinoma cell line.
Experimental Cell Research, 248:243-259 (1999).
Tillmann D.M., I. Petak, J.A. Houghton. A Fas component in r-FU/Leucovorin-induced cytotoxicity in
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Volkmann X., M. Cornberg, H. Wedemeyer, F. Lehner, M.P. Manns, K. Schulze-Osthoff, H. Bantel.
Caspase activation is required for antiviral treatment response in chronic hepatitis C virus infection.
Hepatology, 43:1311-1316 (2006).
Volkmann X., M. Anstaett, J. Hadem, P. Stiefel, M.J. Bahr, F. Lehner, M.P. Manns, K. Schulze-Osthoff, H.
Bantel. Caspase activation is associated with spontaneous recovery from acute liver failure. Hepatology,
47:1624-1633 (2008).
Volkmann X., U. Fischer, M.J. Bahr, M. Ott, F. Lehner, M. MacFarlane, G.M. Cohen, M.P. Manns, K.
Schulze-Osthoff, H. Bantel. Increased hepatotoxicity of TNF-related apoptosis-inducing ligand in diseased
human liver. Hepatology 46, 1498-1508 (2007).
Ziele:
Es ist geplant, neue nicht-invasive diagnostische Marker zu identifizieren, die frühzeitig eine
Vorhersage des therapeutischen Ansprechens bei gastrointestinalen (GI)-Karzinomen
erlauben und sich möglicherweise auch zur frühzeitigen Diagnose von GI-Karzinomen eignen.
Hierzu werden wir neue Apoptose-/Nekrosebiomarker vor Therapiebeginn und im
Therapieverlauf bei o.g. Patienten im Serum evaluieren. Wir werden weiterhin neue
monoklonale Antikörper gegen tumorspezifische Targets, wie z.B. Beta-Catenin, das in
Kolonkarzinomzellen erhöht nachweisbar ist und Caspasen-abhängig gespalten wird,
generieren. Ein weiteres Ziel wäre die Entwicklung neuer therapeutischer Strategien, die die
Apoptosesensitivität bei GI-Karzinomen induzieren. Hierzu werden wir GI-Karzinome auf
die Expression von pro- und anti-apoptotischer Regulatoren analysieren. Nachfolgend werden
wir untersuchen, durch welche therapeutische Strategien die Chemo-/Apoptosesensitivität bei
GI-Karzinomen induziert werden kann.
Forschungssymposium
"Onkologie an der MHH"
September - 2009
Seite 11
Immuntherapie des hepatozellulären Karzinoms
Prof. Dr. med. Tim F. Greten
Klinik für Gastroenterologie, Hepatologie und Endokrinologie, MHH
Twincore Zentrum für Experimentelle und Klinische Infektionsforschung
Stand der Forschung
Das HCC repräsentiert einen idealen Kandidaten für eine Immun-basierte Therapie
sowie für präventive Ansätze gegen Krebs. Die Einführung der Hepatitis B Impfung in
Taiwan hat bereits zu einer signifikanten Reduktion von HCC Fällen in diesem Land
geführt und darf entsprechend als erste effektive Tumorvakzine bezeichnet werden.
Leider beschränken sich die Therapieoptionen für HCC Patienten derzeit fast
ausschließlich auf chirurgische und lokalablative Verfahren. Erschwerend kommt
hinzu, dass ein Großteil erst mit bereits weit fortgeschrittener Erkrankung
diagnostiziert wird. Sowohl deskriptive Untersuchungen als auch klinische Studien
haben in der Vergangenheit wiederholt zeigen können, dass die Aktivierung von
Immunmechanismen eine entscheidende Rolle für Patienten mit HCC hat. So konnte
einerseits gezeigt werden, dass das Überleben von HCC Patienten direkt mit der
Infiltration des Tumors durch regulatorische T Zellen korreliert und anderseits zeigen
eine Vielzahl von Phase I und II Studien positive Effekte bei Patienten mit HCC.
Eigene Vorarbeiten
Wir haben in der Vergangenheit verschiedene präklinische Studien bei Patenten mit
HCC durchgeführt und basierende auf den Ergebnissen dieser Studien zwei klinische
Therapiestudien abschließen können: Basierend auf unseren Untersuchungen zu
Tumor-spezifischen Immunantworten gegen NY-ESO-1 bei Patienten mit HCC (1)
haben wir verschiedene Immunsuppressor-Mechanismen bei diesen Patienten
untersucht. Zunächst konnten wir zeigen, dass die Entstehung von HCC mit einer
Vermehrung von CD4+CD25+ regulatorischen T-Zellen verbunden ist (2). Wir konnten
dann zeigen, dass diese Zellen die Funktion von Tumor-spezifischen T-Zellen gegen
AFP unterdrücken. Basierend auf diesen vorklinischen Untersuchungen haben wir
dann im Rahmen einer klinischen Studie untersucht, ob es möglich die Frequenz und
Funktion von CD4+CD25+ regulatorischen T-Zellen gezielt durch eine niedrig dosierte
Cyclophosphamidgabe zu eliminieren, und ob dies einen Einfluss auf AFPspezifische T-Zellantworten hat. Insgesamt 12 Patienten wurden mit 150, 250 und
350 mg/m2 Cyclophosphamid behandelt. Dabei zeigte sich, dass die Gabe von 250
mg/m2 Cyclophosphamid zur effizientesten Beeinträchtigung der Funktion und
Frequenz von CD4+CD25+ regulatorischen T-Zellen führt (3). Neben den CD4+CD25+
regulatorischen T-Zellen konnten wir in der Vergangenheit eine weitere
Zellpopulation mit immunsupprimierender Funktion bei HCC Patienten identifizieren,
sogenannte CD14+ HLA-DRlow/neg. myeloide Suppressorzellen. Diese Zellen finden
sich vermehrt im Blut und Tumorgewebe von HCC Patienten (4). Neben der
Suppression der Funktion von T-Zellen können diese Zellen zudem auch
CD4+CD25+ regulatorische T-Zellen induzieren und NK Zellen NKp40 vermittelt
inhibieren (5). Im Mausmodell konnten wir ferner zeigen, dass es bereits relativ früh
während der Tumorentstehung zur einer Vermehrung von myeloiden
Suppressorzellen kommt, so dass zu vermuten ist, dass diese Zellen die
Tumorentstehung unterstützen können (6) (7).
Forschungssymposium
"Onkologie an der MHH"
September - 2009
Seite 12
Ziele
1. Untersuchung des molekularen Mechanismus der Suppression durch
myeloide Suppressorzellen bei Patienten mit HCC mit Ziel diese gezielt
pharmakologisch zu eliminieren.
2. Untersuchung des Einfluss von MDSCs auf die Entstehung von Lebertumoren
im Maus HCC Modell.
3. Differentielle Untersuchung von MDSC Subpopulationen bei Mäusen mit HCC.
4. Untersuchung des Effekts von MDSCs auf T-Helferzellsubpopulationen.
5. Untersuchung des Effekts des Tumorzelltod auf Tumor-spezifische
Immunantworten.
6. Gezielte Elimination von MDSCs bei Patienten mit HCC.
Publikationen:
1.
Korangy F, Ormandy LA, Bleck JS, et al. Spontaneous tumor-specific humoral
and cellular immune responses to NY-ESO-1 in hepatocellular carcinoma. Clin
Cancer Res 2004; 10: 4332-41.
2.
Ormandy LA, Hillemann T, Wedemeyer H, Manns MP, Greten TF, Korangy F.
Increased populations of regulatory T cells in peripheral blood of patients with
hepatocellular carcinoma. Cancer Res 2005; 65: 2457-64.
3.
Greten TF, Ormandy L, Fikuart A, et al. Low dose cyclophosphamide
treatment impairs regulatory T cells and unmasks AFP-specific CD4+ T cell
responses in patients with advanced HCC. J Immunother 2009; in press.
4.
Hoechst B, Ormandy LA, Ballmaier M, et al. A new population of myeloidderived suppressor cells in hepatocellular carcinoma patients induces
CD4(+)CD25(+)Foxp3(+) T cells. Gastroenterology 2008; 135: 234-43.
5.
Hoechst B, Voigtlaender T, Ormandy L, et al. Myeloid derived suppressor cells
inhibit natural killer cells in patients with hepatocellular carcinoma via the NKp30
receptor. Hepatology 2009; in press.
6.
Zhao F, Vermeer B, Lehmann U, et al. Identification of a novel murine
pancreatic tumour antigen, which elicits antibody responses in patients with
pancreatic carcinoma. Immunology 2009; 128: 134-40.
7.
Zhao F, Obermann S, von Wasielewski R, et al. Increase in frequency of
myeloid-derived suppressor cells in mice with spontaneous pancreatic carcinoma.
Immunology 2009; 128: 141-9.
Forschungssymposium
"Onkologie an der MHH"
September - 2009
Seite 13
Thema: Untersuchungen zur Interaktion der antitumoralen und antiviralen Immunantwort
im Rahmen einer tumorspezifischen Virusreplikation
1.
Projektleiter:
Prof. Dr. Stefan Kubicka
Abt. Gastroenterologie, Hepatologie und Endokrinologie,MHH, Carl-Neuberg-Str. 1
30625 Hannover, +49 511 532 9401 (Tel.), +49 511 532 2021 (Fax)
email : [email protected]
2.
Stand der Forschung
Die onkolytische Virotherapie mit tumorspezifisch replizierenden Viren ist ein neuer attraktiver
Ansatz in der Therapie von soliden Tumoren. Onkolytische Viren können den infizierten
Primärtumor zerstören und infizieren über die lymphogene Ausbreitung auch regionäre
Lymphknotenmetastasen. Ein weiterer neuer Ansatz, der die Virotherapie mit der
Immuntherapie vereint, ist die Induktion einer starken antitumoralen Immunantwort durch eine
tumorspezifische virale Infektion.
Obwohl die große Bedeutung des Immunsystems in der Tumorentstehung und in der Kontrolle
des Tumorwachstums in Tiermodellen und in klinischen Untersuchungen gut belegt ist, sind die
bisher durchgeführten klinischen Studien zur Immuntherapie von fortgeschrittenen soliden
Tumoren wenig erfolgversprechend. Ein zentrales Problem der klinischen Tumorimmuntherapie
scheint die starke Toleranzinduktion durch den Tumor zu sein. Dies erklärt auch u.a. warum die
Immuntherapie in vielen Tiermodellen mit rasch entstehenden kleinen Tumoren, die durch
transplantierte syngene Tumorzellen erzeugt werden, sehr erfolgreich verläuft, während große
Tumoren in diesen Transplantationsmodellen oder langsam entstehende Tumoren in
transgenen Mausmodellen durch eine Immuntherapie deutlich schlechter zu behandeln sind.
Die Virotherapie könnte eine wichtige Ergänzung einer Immuntherapie sein, da sie zum einen
die Chemotherapieresistenz durchbricht und die Tumormasse vermindert, sowie zum anderen
die Toleranzmechanismen des Tumors durch die Virusinfektion hemmt.
3.
Eigene Vorarbeiten
Uns gelang die Generierung von Viren die sich ausschließlich in Telomerase- oder p53dysregulierten Tumorzellen vermehren können (Wirth et al., 2003, Wirth et al. 2005, Gürlevik et
al., 2009). Darüber hinaus beschäftigten wir uns mit den potentiellen Nebenwirkungen und
multimodalen Ansätzen einer Virotherapie in präklinischen Tiermodellen (Zender et al. 2002,
Mundt et al. 2003, Zender et al. 2003, Zender et al. 2005, Mundt et al. 2005, Schache et al.
2009) sowie mit Strategien zur Verbesserung der Virusinfektion von Tumorzellen (Kühnel et al.
2004). Für unsere weiteren Arbeiten war die Etablierung von transgenen Maus-MosaikTumormodellen von großer Bedeutung (Zender et al. 2008), da wir die Effektivität der
Virotherapie-induzierten antitumoralen Immunantwort zukünftig vor allem in natürlich
entstehenden Tumormodellen untersuchen wollen.
Unsere Arbeitsgruppe zeigte kürzlich im syngenen othotopen Mauslungenkrebsmodell, dass die
tumorspezifische virale Replikation in einem subcutanen Primärtumor eine effiziente T-Zell
Immunantwort gegen nicht infizierte orthotope Lungenmetastasen induziert (Ramakrishna et al.
2009). In Übereinstimmung mit der Hypothese, dass die virale Replikation im Tumorgewebe
Toleranzmechanismen durchbrechen kann, zeigten unsere Untersuchungen die Aufhebung der
Resistenz der Tumoren gegen eine Impfung mit DC durch die gleichzeitige virale Infektion des
Primärtumors. Die Immunantwort resultierte in kompletten Tumorremissionen und einem
signifikant verbesserten Langzeitüberleben in diesen Tumortransplantations-Modellen. Die
Effektivität der Viroimmuntherapie konnte dabei durch die MIP-1α-vermittelte Rekrutierung und
Forschungssymposium
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die FLT3L-vermittelte Expansion von DC in situ verbessert werden. Diese Viroimmuntherapie
mit einer gleichzeitigen DC-Impfung gegen das Modellantigen OVA war dabei nicht nur wirksam
gegen den viral infizierten großen Primärtumor sondern auch gegen nicht viral infizierte
Lungenmetastasen.
4.
Ziele
Ziel des Projektes ist die Untersuchung einer systemischen Immunantwort gegen
Tumorantigene, die durch eine tumorspezifische virale Replikation in einem infizierten
Primärtumor induziert wird. Als Modell zur Induktion einer Immunantwort durch tumorspezifische
Viren werden syngene Maustumoren verwendet, die eine effektive Replikation der
tumorspezifischen Viren zulassen. Darüber hinaus werden orthotope Lebertumoren durch
retroviralen Gentransfer von Onkogenen induziert. Die syngene Tumoren, in denen die
tumorspezifische virale Replikation stattfindet, als auch die Lebertumoren, die sich durch den
Gentransfer entwickeln, exprimieren die gleichen Zielantigene (starke Modellantigene: HA,
GFP, schwache Tumorantigene: p53-mut, mTert). Mit Hilfe dieses Ansatzes kann erstmalig der
Einfluss der Immuntherapie auf die Entwicklung der HCC Vorstufen, die weitere HCCProgression sowie die Regression von fortgeschrittenen HCCs im transgenen Maus
Mosaikmodell untersucht werden. Durch die Einbringung von cDNA- und mir30-RNABibliotheken in die HCC-Vorläuferzellen kann darüber hinaus nach genetischen Alterationen
gesucht werden, die eine Resistenz gegen eine Immuntherapie in den Tumoren vermitteln.
5.
Publikationen zu eigenen Vorarbeiten
Gürlevik E, Woller N, Schache P, Malek NP, Wirth TC, Zender L, Manns MP, Kubicka S*, Kühnel F*. p53-dependent
antiviral RNA-interference facilitates tumor-selective viral replication. Nucleic Acids Res. 2009 Jul;37(12):e84. Epub
2009 May 14.
Kühnel F, Schulte B, Wirth T, Woller N, Schäfers S, Zender L, Manns M, Kubicka S. Protein transduction domains
fused to virus receptor improve cellular virus uptake and enhance oncolysis by tumor specific replicating vectors. J.
Virol. ;78(24):13743-54. 2004.
Mundt B, Kühnel F, Zender L, Paul Y, Tillmann H, Trautwein C, Manns MP, Kubicka S. Involvement of TRAIL and its
receptors in viral hepatitis. FASEB J. ;17(1):94-6, 2003.
Mundt B, Wirth T, Zender L, Waltemathe M, Trautwein C, Manns MP, Kühnel F, Kubicka S. TNF-related apoptosisinducing ligand (TRAIL) induces hepatic steatosis in viral hepatitis and after alcohol intake. GUT 54(11):1590-6,
2005.
Ramakrishna E, Woller N, Mundt B, Knocke S, Gürlevik E, Saborowski M, Malek N, Manns MP, Wirth T, Kühnel F,
Kubicka S. Antitumoral immune response by recruitment and expansion of dendritic cells in tumors infected with
telomerase-dependent oncolytic viruses. Cancer Res., 15;69(4):1448-58, 2009.
Schache P, Gürlevik E, Strüver N, Malek NP, Zender L, Manns MP, Wirth T, Kühnel F*, Kubicka S*. VSV virotherapy
improves chemotherapy by triggering of apoptosis due to proteasomal degradation of MCL-1. Gene Therapy,
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Wirth T, Kühnel F, Fleischmann-Mundt B, Woller N, Djojosubroto M, Rudolph KL, Manns MP, Zender L, Kubicka S.
Telomerase dependent virotherapy overcomes resistance of hepatocellular carcinomas against chemotherapy and
TRAIL by elimination of MCL-1. Cancer Res. 15;65(16):7393-402, 2005.
Wirth T, Zender L, Schulte B, Mundt B, Plentz R, Rudolph KL, Manns M, Kubicka S, Kühnel F. A telomerase
dependent conditionally replicating adenovirus for selective treatment of cancer. Cancer Res. 15;63(12):3181-8,
2003.
Zender L, Hütker S, Liedke C, Tillmann HL, Zender S, Mundt B, Waltemathe M, Gösling T, Flemming P, Malek NP,
Trautwein C, Manns M P, Kühnel F, Kubicka S. Caspase 8 siRNA prevents acute liver failure in mice. Proc Natl
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Zender L, Hütker S, Mundt B, Waltemathe M, Klein C, Trautwein C, Malek NP, Manns NP, Kühnel F, Kubicka S.
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Zender L, Köck R, Gösling T, Frericks B, Drobeck S, Galanski M, Kühnel F, Manns MP, Kubicka S. Gene therapy by
intrahepatic and intratumoral trafficking of p53-VP22 induces regression of liver tumors in vivo. Gastroenterology,
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Zender L, Xue W, Zuber J, Semighini CP, Krasnitz A, Ma B, Zender P, Kubicka S, Luk JM, Schirmacher P,
McCombie WR, Wigler M, Hicks J, Hannon GJ, Powers S, Lowe SW. An oncogenomics-based in vivo RNAi screen
identifies tumor suppressors in liver cancer. Cell, 28;135(5):852-64, 2008.
Forschungssymposium
"Onkologie an der MHH"
September - 2009
Seite 15
Thema: Generierung tumor-selektiver Adenoviren für die effektive onkolytische Therapie
solider Tumore, und zur verbesserten Induktion anti-tumoraler Immunität
1.
Projektleiter:
Dr. rer. nat. Florian Kühnel
Abt. Gastroenterologie, Hepatologie und Endokrinologie,MHH, Carl-Neuberg-Str. 1
30625 Hannover, +49 511 532 9401 (Tel.), +49 511 532 2021 (Fax)
email : [email protected]
2.
Stand der Forschung
Die Entwicklung tumor-selektiv wirksamer Therapiestrategien gehört zu den zentralen Zielen
der Tumorforschung. Tumor-selektive, onkolytische Viren stellen einen neuartigen,
vielversprechenden Ansatz für die Therapie solider Tumore dar. Das Idealziel dieser
Entwicklung sind Viren, die den Zieltumor, nach lokaler oder sogar systemischer Applikation,
möglichst gezielt befallen, sich anschliessend selektiv im Tumorgewebe vermehren und den
Tumorknoten gleichsam molekularer Chirurgie zerstören ohne angrenzendes Normalgewebe
über Gebühr zu belasten. Ein intensiv untersuchtes und bereits vielfach gezielt modifiziertes
Virus ist hierbei das humane Adenovirus (1;2). Vorgenommene Modifikationen umfassten
hierbei im wesentlichen (a) genetische Veränderungen essentieller Replikationsproteine, (b)
gezielte, gewebsspezifische Kontrolle der Transkription der viralen early genes (c) genetische
Veränderungen der Capsidproteine zur Beeinflussung des Gewebstropismus. Erste klinische
Erfahrungen zeigten zwar eine gute Verträglichkeit dieser Therapieform, entsprachen jedoch
hinsichtlich der therapeutischen Effizienz nicht die Erwartungen (3). Die enttäuschende
Effektivität ist im Wesentlichen auf die mangelnde onkolytische Potenz der verwendeten
Vektoren, deren fehlende Affinität zum Zielgewebe, aber auch auf die massive Immunantwort
des Wirtsimmunsystems zurückzuführen. Ein interessanter Aspekt der adenoviralen,
onkolytischen Therapie ist die Induktion einer anti-tumoralen Immunantwort durch die
Entzündung des adenoviral-befallenen Tumorgewebes. Dieser Vakzinierungseffekt ist derzeit
Gegenstand intersiver Untersuchungen, wobei kaum einzuschätzen ist, inwieweit der
eigentliche onkolytische Effekt durch Virusreplikation bzw. die hierbei induzierte anti-tumorale
Immunantwort für die therapeutische Wirkung verantwortlich ist (4).
Ein detailliertes Verständnis der Balance zwischen antiviraler und antitumoraler Immunantwort
infolge adenoviraler, onkolytischer Therapie sowie weitere, signifikante Verbesserungen der
Vektorkonzepte sind daher dringend nötig, um das therapeutische Potential dieses Ansatzes
voll ausschöpfen zu können.
3.
Eigene Vorarbeiten
In Vorarbeiten entwickelten wir das Adenovirus hTert-Ad für die selektive Replikation in
telomerase-aktiven Tumoren durch die transkriptionelle Kontrolle des adenoviralen, E1AProteins über den hTert-Promotor (5;6). Zudem generierten wir tumorselektiv replizierende
Adenoviren (Ad-iREP2, Adp53sensor) die auf transkriptionelle Aktivität von zellulärem p53 (in
Normalgewebe) mit Replikationsinhibition reagieren. Als Effektormechanismen setzten wir
hierbei die p53-abhängige Expression von transkriptionellen Repressoren gegen E1A oder
RNA-Interferenz gegen essentielle virale mRNAs ein (7;8; und Kühnel et al. in Revision). Zur
Verbesserung der therapeutischen Effektivität verwendeten wir MIP1α bzw. Ad-Flt3L
exprimierende Vektoren und dendritische Zellvakzinierung für eine verbesserte Infiltration und
Reifung von dendritischen Zellen im onkolytisch-infizierten Tumor und die verstärkte Induktion
einer anti-tumoralen Immunantwort(9). Wir untersuchten zudem die onkolytische Effizienz in
Kombination mit Chemotherapie. Wir konnten zeigen, dass die onkolytische Infektion die
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September - 2009
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Chemotherapieresistenz von HCC durchbricht (10). Proteasominhibition durch Bortezomib
während der adenoviralen Onkolyse führte zu einer verstärkten antitumoralen Immunantwort,
die therapeutisch zur effektiven Eliminierung von HCC-Lungenmetastasen in syngenen
Mausmodellen genutzt werden konnte (zur Publikation eingereichte Daten).
Zur Effizienzsteigerung der adenoviralen Infektion im Tumorgewebe generierten wir
bispezifische CAR-PTD-Adapterproteine, mit deren Hilfe nicht-permissive Tumorzellen effizient
adenoviral infiziert werden konnten (11). In einem spezifischen Retargeting-Ansatz entwickelten
wir in Zusammenarbeit mit der AG Gerardy-Schahn einen analogen Adenovirus-Adapter mit
einer Polysialinsäure-spezifischen scFv-Domäne, der ein effizientes retargeting onkolytischer
Adenoviren für Polysialinsäure-positive Tumore wie u.a. SCLC, Glioblastom oder
Rhabdomyosarkom bei gleichzeitiger Reduktion der adenoviralen Hepatotoxizität erlaubt (noch
nicht publizierte Daten).
4.
Ziele
a) Generierung hochselektiv-replizierender Adenoviren durch Kombination Telomerase-,
Polysialinsäure, und p53-abhängiger Mechanismen des transkriptionellen retargetings.
b) Genetische Modifikation des adenoviralen Fiberproteins. A) Insertion des Tat-PTD-Motivs in
die Fiberknobdomäne zur Effizienzsteigerung der Tumortransduktion, B) Modifikation des
Capsids durch Generierung von Hybridproteinen aus Fiber-Base und Polysialinsäure-bindenden
Proteinen für eine effektives PolySia-spezifisches Retargeting
c) Untersuchung der Auswirkungen des Retargetings (PolySia-spezifisch/bzw. rezeptorunspezifisch über Tat) auf das Verhältnis Antivirus/AntitumorImmunität
d) Untersuchung zur Bedeutung der onkolytischen Selektivität auf die Balance der antiviralen
vs. antitumoralen Immunität
e) Charakterisierung vektoreigener Faktoren (z. B. E3-Deletion) für die effiziente Induktion der
anti-tumoralen Immunität
5.
Referenzen incl. Publikationen zu eigenen Vorarbeiten
1. Parato,K.A., Senger,D., Forsyth,P.A. and Bell,J.C. (2005) Recent progress in the battle between oncolytic
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2. Vaha-Koskela,M.J., Heikkila,J.E. and Hinkkanen,A.E. (2007) Oncolytic viruses in cancer therapy. Cancer Lett.,
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3. Aghi,M. and Martuza,R.L. (2005) Oncolytic viral therapies - the clinical experience. Oncogene, 24, 7802-7816.
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Transduction Domains Fused to Virus Receptors Improve Cellular Virus Uptake and Enhance Oncolysis by
Tumor-Specific Replicating Vectors. J.Virol., 78, 13743-13754.
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"Onkologie an der MHH"
September - 2009
Seite 17
Zellzykluskontrolle und Tumorentstehung Prof.Dr.med. Nisar Peter Malek, Klinik für Gastroenterologie, Hepatologie und Endokrinologie und Institut für Molekularbiologie Stand der Forschung: Fehlgesteuerte Zellteilungsprozesse sind die Grundlage der Tumorentstehung. Durch die Entschlüsselung der basalen Mechanismen der zellzykluskontrolle ist deutlich geworden, dass alle menschlichen Tumoren Veränderungen in diesen Proteinen aufweisen. Gleichzeitig greifen viele der heute verfügbaren Medikamente die zur Behandlung von Tumorerkrankungen eingesetzt werden in die Prozesse der Zellteilungskontrolle ein. Vorarbeiten: Das Ziel meiner Arbeitsgruppe ist die Entschlüsselung zentraler molekularer Mechanismen der Zellzykluskontrolle, die Übersetzung dieser Erkenntnisse in Mausmodelle und die Nutzung dieser Informationen zur Entdeckung neuer Wirkstoffe die für die Behandlung von Tumorpatienten eingesetzt werden können. Wir konzentrieren uns hierbei insbesondere auf das Verständnis von Prozessen die die den Übergang von ruhenden Zellen in den Teilungszyklus steuern. Im Mittelpunkt steht hierbei die Regulation der Aktivität von Cyclin Abhängigen Kinasen sowohl durch post‐translationale Modifikationen wie Ubiquitylierung als auch durch Bindung an Cyclin Kinase Inhibitoren wie p27kip1 1,2. Wir haben in der Vergangenheit eine Reihe von Mausmodellen etabliert um die Bedeutung dieser Prozesse für die Tumorenstehung genauer zu verstehen 3, 4 . Diese Modelle erlauben auch die Untersuchung von stammzell‐abhängiger Tumorenstehung 5 (Kossatz et al., under review Cell Stem Cell). Ultimatives Ziel unserer molekularbiologischen und tierexperimentellen Arbeiten ist es Ansatzpunkte für neue medikamentöse Therapien für die Forschungssymposium
"Onkologie an der MHH"
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Behandlung von Tumorpatienten zu identifizieren. Hierbei arbeiten wir eing mit Arbeitsgruppen aus dem Bereich des Hochdurchsatz Screenings, der biophysikalischen Chemie und der organischen Chemie zusammen. Im Rahmen dieser kollaborativen Projekte ist uns bereits die Identifizierung eines Wirkstoffkandidaten gelungen der sich derzeit in der prä‐klinischen Erprobung befindet 6. Ziele/Projekte: 1. Prä‐Klinische Untersuchung von Argyrin und Durchführung einer ersten Phase 1 Studie 2. Identifizierung von stammzell‐spezifischen Mechanismen der Zellteilung in Ihrer Bedeutung für die Entstehung von Tumorstammzellen. 3. Rolle des Notch Signalweges in der Entstehung von Cholangio‐Zellulären Karzinomen und Analyse des Notch Signalweges als therapeutisches Target beim CCC. 4. Identifizierung von molekularen Mechanismen der Zentrosomenduplikation in ihrer Bedeutung für die Enstehung genetisch instabiler Zellen. 5. Grundlegende Mechanismen der Regulation der Mitose durch Ubiquitylierungs Prozesse. Literatur: 1
Malek, N.P. et al., A mouse knock‐in model exposes sequential proteolytic pathways that regulate p27Kip1 in G1 and S phase. Nature 413 (6853), 323‐
327 (2001). Forschungssymposium
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Kossatz, U. et al., C‐terminal phosphorylation controls the stability and function of p27kip1. Embo J 25 (21), 5159‐5170 (2006). Timmerbeul, I. et al., Testing the importance of p27 degradation by the SCFskp2 pathway in murine models of lung and colon cancer. Proc Natl Acad Sci U S A 103 (38), 14009‐14014 (2006). Kossatz, U. et al., Skp2‐dependent degradation of p27kip1 is essential for cell cycle progression. Genes Dev 18 (21), 2602‐2607 (2004). McEvoy, J.D., Kossatz, U., Malek, N., & Singer, J.D., Constitutive turnover of cyclin E by Cul3 maintains quiescence. Mol Cell Biol (2007). Nickeleit, I. et al., Argyrin a reveals a critical role for the tumor suppressor protein p27(kip1) in mediating antitumor activities in response to proteasome inhibition. Cancer Cell 14 (1), 23‐35 (2008). Forschungssymposium
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Name: Dr. med. Ruben R. Plentz
Abteilung: Klinik für Gastroenterologie, Hepatologie und Endokrinologie
Thema: Untersuchungen zum Stellenwert des
Metastasierung des duktalen Pankreaskarzinoms.
Notch
Signalwegs
an
der
Stand der Forschung:
Das Pankreaskarzinom ist die vierthäufigste Ursache krebsbedingter Todesfälle in der
westlichen Welt und hat bei Weitem die schlechteste Prognose verglichen mit allen
Neubildungen des Gastrointestinaltraktes. In Deutschland sind aktuell ca. 13.000 neue
Fälle/Jahr zu verzeichnen. Die mittlere Überlebenszeit von unbehandelten Patienten
liegt bei ca. 4-6 Monaten und nur 3% aller Patienten überleben die ersten 5 Jahre.
Bei nur 10-20% der Patienten ist die Ausdehnung der Tumorerkrankung bei Stellung
der Diagnose noch so begrenzt, dass eine kurative chirurgische Resektion versucht
werden kann. Selbst in diesen prognostisch günstigen Fällen liegt die fünf-JahresÜberlebensrate bei nur 3-24%. In den meisten Fällen liegt dagegen bereits eine
Metastasierung in Lymphknoten, Leber, Lunge und/oder Peritoneum vor. Insgesamt
sind die therapeutischen Optionen für Patienten mit metastasiertem
Pankreaskarzinom äußerst limitiert und die derzeitige Standardchemotherapie mit
Gemcitabine ist häufig wirkungslos.
In genetischen und zell-biologischen Arbeiten konnte gezeigt werden, dass der Notch
Signalweg allgemein an der Zellproliferation, Zelldifferenzierung und Apoptose
beteiligt ist und auch eine entscheidende Rolle in der Regulation von Neoplasien
spielt. Es sind hier insbesondere Arbeiten zur T-ALL, Mammakarzinom und dem
Medulloblastom hervorzuheben. Die einzelnen Komponenten des Notch Signalwegs,
einschließlich seiner Liganden, Rezeptoren und Notch Zielgene stehen daher im
Visier von möglichen anti-tumorösen Therapien.
Der Notch Signalweg ist auch entscheidend für die Pankreas Entwicklung,
Differenzierung, sowie für die Regeneration nach chronischer und akuter
Pankreatitis. Notch Zielgene sind im duktalen Pankreaskarzinom (PDAC) und seinen
prämalignen Vorstufen (PanIns) erhöht und eine Therapie mit einer Notch
hemmenden Substanz (Gamma Secretase Inhibitor) kann zu einer Abschwächung
des Tumorwachstums und seiner Vorstufen führen. Es konnte in verschiedenen
Arbeiten auch gezeigt werden, dass der Notch Signalweg die embryonale und nicht
embryonale epithelial-mesenchymale Transition (EMT) bzw. Organmetastasierung
begünstigt. Der Transkriptionsfaktor Slug ist dabei für eine Notch vermittelte EMT
erforderlich, welche z. Bsp. zu einer Unterdrückung der Expression des
Adhäsionsmoleküls E-Cadherin führt.
Die Karzinogenese des duktalen Pankreaskarzinoms geht höchst wahrscheinlich von
so genannten Krebs-Stamm Zellen hervor. Als Stammzellmarker für das
Pankreaskarzinom sind CD44+, CD24+, CD133+ und ESA+ Zellpopulationen erst
kürzlich definiert worden. 2003 konnte im Mausversuch gezeigt werden, dass eine
Zellpopulation bestehend aus CD44+, CD24- und ESA+ Zellen, für die
Zellvermehrung von menschlichen Brustkrebszellen verantwortlich ist. Außerdem
konnte die Transplantation von CD133 positiven Zellen im Gegensatz zu CD133
negativen Zellen in NOD/SCID Mäusen das Wachstum von Tumoren induzieren.
Forschungssymposium
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Eigene Vorarbeit:
Wir konnten mit unserer Vorarbeit zeigen, dass verschiedene Notch Signalweg
Komponenten in murinen und humanen prämalignen Vorstufen (PanINs), als auch im
duktalen Pankreaskarzinom aktiviert sind. Ferner konnten wir demonstrieren, dass
der Einsatz eines Gamma-Sekretase-Inhibitors zu einer dosisabhängigen Inhibition
der Zell-Proliferation muriner und humaner Pankreaskarzinomzellen führt und in
einem gentechnisch manipuliertem Mausmodell mit Pankreasentstehung die
Entwicklung von Tumoren des Pankreas signifikant aufgehalten werden kann. Des
Weiteren fanden wir, dass in behandelten Mäusen sowohl der Quotient aus
Pankreasgewicht zu Körpergewicht, als auch der prozentuale Anteil von PanINs
signifikant niedriger war als in den unbehandelten Tieren. Unsere Ergebnisse lassen
vermuten, dass der Notch Signalweg entscheidend für die Progression des duktalen
Pankreaskarzinoms ist. Eine gezielte Pharmakotherapie des Notch Signalwegs
eignet sich möglicherweise somit als neue Behandlungsoption.
Spezifische Publikationen:
Plentz R, Park JS, Rhim AD, Abravanel D, Hezel AF, Sharma SV, Gurumurthy S,
Deshpande V, Kenific C, Settleman J, Majumder PK, Stanger BZ, Bardeesy N.
Inhibition of ү-Secretase activity inhibits tumor progression in a mouse model of
pancreatic ductal adenocarcinoma. Gastroenterology, 136:1741-1749; 2009.
Faca VM, Song KS, Wang H, Zhang Q, Krasnoselsky AL, Newcomb LF, Plentz RR,
Gurumurthy S, Redston MR, Pitteri SJ, Pereira-Faca SR, Ireton RC, Katayama H,
Glukhova V, Phanstiel D, Brenner DE, Anderson MA, Misek D, Scholler N, Urban
ND, Barnett MJ, Edelstein C, Goodman GE, Thornquist MD, Mcintosh MW, DePinho
RA, Bardeesy N, Hanash SM. A mouse to human search for plasma proteome
changes associated with pancreatic tumor development. PLoS Med 10;5 (6): e123;
2008.
Ziele:
Untersuchungen zur Rolle des Notch Signalwegs an der Metastasierung des
duktalen Pankreaskarzinoms sind bisher noch nicht genügend untersucht worden
und sollen Aufgabe des vorliegenden Forschungsprojekts sein.
1. Erstellung eines Profils der Aktivierung von Notch Signalweg Komponenten, sowie
EMT-/Metastasierungsmarker, während der Pankreakarzinogenese
2. Untersuchungen zum Stellenwert der Notch Inhibition im metastasierten
Pankreaskarzinom in vitro und vivo
3. Analyse von Pankreaskarzinom Stammzellen an der Rolle der Metastasierung und
deren Verlaufsbeurteilung unter Inhibition des Notch Signalwegs
4. Genexpressionsanalyse von metastasiertem Pankreaskarzinomgewebe
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Thema: Genetik und Immunbiologie des Hepatozellulären Karzinoms
Projektleiter:
Prof. Dr. med. Lars Zender
Dept. of Gastroenterology, Hepatology and Endocrinology
Hannover Medical School
Carl- Neuberg-Str. 1|30625 Hannover
Phone: +49 (0) 511-532-3865
[email protected]
and
Helmholtz Centre for Infection Research (HZI)
Inhoffenstrasse 7|38124 Braunschweig
Phone: +49 (0) 531 6181 3130|Fax: +49 (0)531 6181-3099
[email protected] | www.helmholtz-hzi.de
Derzeitige Forschungsprojekte:
Die Arbeitsgruppe von Lars Zender bearbeitet verschiedene Fragestellungen zur
Immunbiologie und Genetik des Hepatozellulären Karzinoms (HCC). Ein Schwerpunkt ist die
Charakterisierung der zellulären Seneszenz als Sicherungsprogramm, welches der malignen
Entartung von Leberzellen während chronischen Organschädigung entgegenwirkt. Im letzten
Jahr wurden Mausmodelle entwickelt, die eine gezielte Auslösung onkogen-induzierter
Seneszenz in Hepatozyten in der Mausleber ermöglichen. Es konnte gezeigt werden, daß
solche premalignen seneszenten Hepatozyten aktiv vom Immunsystem abgeräumt werden.
Experimente in syngenen Mäusen mit definierten Immundefekten zeigten wiederum, daß
beim Vorliegen bestimmter Immundefekte eine Abräumung der premalignen seneszenten
Hepatozyten ausbleibt und daß die fehlende Abräumung der Zellen mit einer verstärkten
Entwicklung hepatozellulärer Karzinome einhergeht. Derzeitige Forschungsprojekte zielen
darauf ab, den Mechanismus der Interaktion von seneszenten premalignen Zellen mit dem
Immunsystem im Detail zu charakterisieren und ggf. therapeutisch auszunutzen.
Einen weiterer Schwerpunkt in der Arbeitsgruppe stellen genetische Screens zur
Charakterisierung neuer Tumorsuppressornetzwerke im HCC dar. Hervorzuheben ist eine
einzigartige Platform, die es erlaubt, RNA Interferenz screens in vivo in einem neu
entwickelten HCC-Mausmodell durchzuführen. Ein kürzlich durchgeführter in vivo RNA
Interferenz Screens führte zur Identifizierung von mehr als zehn neuen
Tumorsuppressorgenen im HCC. Als Ergänzung zu den genetischen Screens kommen auch
vergleichende onkogenomische Analysen von murinen und humanen HCCs zum Einsatz,
um neue, fürs HCC relevante Krebsgene und möglicherweise neue therapeutische
Zielstrukturen zu identifizieren.
Ausgewählte Publikationen:
Zender L, Xue W, Zuber J, Semighini CP, Krasnitz A, Ma B, Zender P, Kubicka S,Luk JM,
Schirmacher P, McCombie WR, Wigler M, Hicks J, Hannon GJ, Powers S, Lowe SW. An
oncogenomics-based in vivo RNAi screen identifies tumor suppressors in liver cancer. Cell. 2008 Nov
28;135(5):852-64.
Krizhanovsky V, Yon M, Dickins RA, Hearn S, Simon J, Miething C, Yee H, Zender L, Lowe SW.
Senescence of activated stellate cells limits liver fibrosis. Cell. 2008 Aug 22;134(4):657-67.
Xue W, Krasnitz A, Lucito R, Sordella R, Vanaelst L, Cordon-Cardo C, Singer S, Kuehnel F, Wigler M,
Powers S, Zender L, Lowe SW. DLC1 is a chromosome 8p tumor suppressor whose loss promotes
hepatocellular carcinoma. Genes Dev. 2008 Jun 1;22(11):1439-44.
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Zender L, Zuber J, Lowe SW. Snapshot: genetic mouse models of cancer. Cell.2007 May
18;129(4):838. PubMed PMID: 17512415.
Xue W*, Zender L*, Miething C, Dickins RA, Hernando E, Krizhanovsky V,
Cordon-Cardo C, Lowe SW. Senescence and tumour clearance is triggered by p53restoration in
murine liver carcinomas. Nature. 2007 Feb8;445(7128):656-60 (*equal contribution).
Zender L, Spector MS, Xue W, Flemming P, Cordon-Cardo C, Silke J, Fan ST, Luk JM, Wigler M,
Hannon GJ, Mu D, Lucito R, Powers S, Lowe SW. Identification and validation of oncogenes in liver
cancer using an integrative oncogenomic approach. Cell. 2006 Jun 30;125(7):1253-67. PubMed
PMID: 16814713.
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Genetische Dispositionen für Eierstockskrebs
Projektleiter: T. Dörk-Bousset; Frauenklinik im Forschungszentrum, MHH
Zusammenfassung:
Das Ovarialkarzinom hat eine erbliche Komponente, jedoch sind die meisten der
disponierenden Genmutationen derzeit unbekannt. Assoziationsstudien sind geeignet,
solche Dispositionen zu identifizieren, selbst wenn diese mit einem nur moderaten
Risiko einhergehen. Wir planen eine umfangreiche Assoziationsstudie an insgesamt
500 Patientinnen und 2000 Kontrollpersonen. Die Auswahl der Gene und
Genvarianten orientiert sich teils an selbst bestimmten, teils an den durch
Publikationen oder durch das internationale Ovarian Cancer Association Consortium
(OCAC) vorgeschlagenen Kandidaten. Als Kandidaten für Ovarialkarzinom kommen
Gene beispielsweise in Betracht, weil sie funktionell mit der malignen Entartung in
Verbindung gebracht worden sind oder weil ihre Varianten in Pilotstudien oder
vorangegangenen Phasen genomweiter Assoziationsstudien mit Ovarialkarzinom
assoziiert waren. Als erster häufiger Dispositionslocus für das Ovarialkarzinom wurde im
Rahmen des OCAC ein Genort auf Chromosom 9p22.2, nahe dem BNC2 Gen
identifiziert.
Stand der Forschung:
Der Begriff Ovarialkarzinom fasst eine heterogene Gruppe unterschiedlicher
Tumorarten zusammen. Jedoch sind 90% aller bösartigen Ovarialtumoren epitheliale
Ovarialkarzinome.
Das
epitheliale
Ovarialkarzinom
ist
die
fünfthäufigste
tumorbezogene Todesursache der Frau. Es besteht eine enge Beziehung zum Alter;
mehr als 50% der Betroffenen sind älter als 65 Jahre. Das Risiko einer Frau in den USA
oder in Europa, im Laufe ihres Lebens an einem Ovarialkarzinom zu erkranken, liegt bei
ca. 2%. Oft wird ein Ovarialkarzinom erst in fortgeschrittenem Stadium erkannt, so dass
trotz beachtlicher Erfolge in Operation und Chemotherapie weniger als die Hälfte der
Patientinnen fünf Jahre nach Diagnosestellung überleben.
Epitheliale Ovarialkarzinome werden in 4 histologische Untergruppen unterteilt: seröspapilläre, muzinöse, endometrioide und klarzellige Ovarialkarzinome. Mit einem Anteil
von 50% kommt das serös-papilläre Adenokarzinom am häufigsten vor, das muzinöse
und das endometrioide Karzinom mit jeweils 10–12% deutlich seltener, und das
klarzellige Ovarialkarzinom hat mit 5% den geringsten Anteil. Trotz beachtenswerter
Anstrengungen zur molekularen Charakterisierung von Ovarialkarzinomen sind die
pathogenetischen Mechanismen der Tumorgenese weiterhin unklar.
Die Disposition für das Ovarialkarzinom hat eine erbliche Komponente. Bisher wird dies
insbesondere bei den seltenen Mutationen der Gene BRCA1 und BRCA2 deutlich, die
mit recht hoher Penetranz für ein epitheliales Ovarialkarzinom disponieren. Die
Situation ähnelt damit der beim Mammakarzinom, für das in jüngerer Zeit jedoch auch
zahlreiche weitere Gene identifiziert worden sind. Beim Ovarialkarzinom werden
Assoziationsstudien durch die relativ kleinen verfügbaren Fallzahlen bei zusätzlicher
heterogener Ätiologie der Erkrankung erschwert. Um in dieser Frage weiter zu
kommen, ist eine konzertierte Aktion mehrerer Zentren mit hinreichend großen
Fallzahlen erforderlich.
Eigene Vorarbeiten:
Wir haben in den letzten beiden Jahren zwei Fall-Kontroll-Serien zum Ovarialkarzinom
etabliert, die jeweils auf bilateralen Kooperationen beruhen. Die Hannover-Jena
Ovarian Cancer Study (HJOCS) umfasst derzeit 300 deutsche Patientinnen mit
Eierstockskrebs und 1000 Kontrollen. Die Hannover-Minsk Ovarian Cancer Study
(HMOCS) umfasst 200 weißrussische Patientinnen mit Eierstockskrebs und ebenfalls
1000 Kontrollen. Die Verteilung der histologischen Untergruppen entspricht für beide
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Serien den Literaturdaten; ein Basissatz an epidemiologischen und klinischen Daten ist
für beide Studien verfügbar. Unsere Arbeitsgruppe hat bisher zwölf Kandidatengene
untersucht und arbeitet im Ovarian Cancer Association Consortium an der
Identifizierung häufiger Dispositionsloci mit. Bisher wurde ein erster Locus nahe dem
BNC2 Gen identifiziert, der in der HJOCS Serie signifikant mit der Erkrankung,
insbesondere mit serösem Ovarialkarzinom, assoziiert war (Song et al. 2009).
1.
Song et al. 2009. A genome-wide association study identifies a novel ovarian cancer
susceptibility locus on 9p22.2. Nat Genet, im Druck (online 2. August 2009)
Zielsetzung:
Wir verfolgen die Arbeitshypothese, dass – ähnlich wie beim Mammakarzinom,
Prostatakarzinom oder Kolonkarzinom - beim Ovarialkarzinom bisher unbekannte
genetische
Dispositionen
existieren,
die
mit
niedriger
Penetranz
die
Erkrankungswahrscheinlichkeit und/oder den Erkrankungsverlauf bei einem großen Teil
der Patientinnen signifikant beeinflussen. Diese Dispositionen sollten sich in
multizentrischen Assoziationsstudien mit großen Fallzahlen identifizieren lassen. Darüber
hinaus dürften ähnlich wie beim Mammakarzinom Mutationen in Genen, deren
Produkte die DNA-Reparatur steuern, mit höherer Penetranz zum Ovarialkarzinom
disponieren, wie es für BRCA1 und BRCA2 bereits bekannt ist. Solche Mutationen
lassen sich am besten durch Direktsequenzierung von Kandidatengenen in familiären
oder early-onset Fällen identifizieren.
In unseren Fall-Kontrollstudien sollen daher genomische DNA-Proben von 500
Patientinnen mit Ovarialkarzinom auf disponierende Genvarianten hin getestet
werden. Die Genotypisierung erfolgt mit High-Throughput-Methoden, bei SNPs
vorzugsweise TaqMan Assays. Die Genotypfrequenzen werden mit der in einer
doppelt so großen bevölkerungsbezogenen Stichprobe von unselektionierten Frauen
verglichen. Innerhalb des Fallkollektivs erfolgt ferner eine Stratifizierung und
Auswertung nach klinisch relevanten Gesichtspunkten (Diagnosealter, Histologie). Die
Auswahl der Gene und Genvarianten orientiert sich teils an selbst bestimmten, teils an
den durch das internationale Ovarian Cancer Association Consortium (OCAC)
vorgeschlagenen Kandidaten. Wesentliche Ziele sind (i) die Validierung bereits
berichteter Assoziationen am eigenen Fallkollektiv; (ii) die Prüfung neuer
aussichtsreicher Kandidatenvarianten, entweder nur im eigenen Rahmen oder im
Kontext des OCAC; (iii) die Teilnahme an genomweiten Assoziationsstudien im
Rahmen des OCAC. Im weiteren Verlauf des Projekts erfolgen Expressionsanalysen zur
Charakterisierung der identifizierten Genveränderungen in Zellkultur sowie eine
Abschätzung der prognostischen Relevanz solcher Genvarianten durch
Nachbeobachtung der Mutationsträgerinnen.
Methoden: Genomsequenzierung, High resolution melting Analyse, Westernblot, Realtime PCR/ TaqMan Assays, Lymphoblastoide Zellkultur.
Kooperationen: Prof. Dr. Matthias Dürst, Universitätsfrauenklinik Jena; Dr. Georgia
Chenevix-Trench, Queensland Institute of Medical Research, Brisbane; Dr. Paul
Pharoah, University of Cambridge, U.K.
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Altersabhängige
Regulation
Brustdrüsenepithelzellen
einer
DNA-Schadensbarriere
in
Projektleiter: T. Dörk-Bousset, R. Hass; Frauenklinik im Forschungszentrum, MHH
Kooperationspartner an der MHH: Klinik für Strahlentherapie und spezielle Onkologie
Zusammenfassung:
Chromosomenschäden induzieren in Brustdrüsenepithelzellen einen Zellzyklusarrest
und Wachstumsstopp mit nachfolgender Schadensreparatur. Wir konnten zeigen,
dass dieser Vorgang nach Bestrahlung strikt abhängig ist von der „Ataxiatelangiectasia mutated“ Kinase, ATM. In alternden Zellen jedoch ist diese
Schadensbarriere nur noch in eingeschränkter Form zu beobachten. Wir vermuten,
dass dies zu einer erhöhten Brustkrebsrate im Alter beiträgt. Die Klärung der zugrunde
liegenden Mechanismen ist Gegenstand unseres Forschungsprojekts.
Stand der Forschung:
Körperzellen des menschlichen Brustdrüsenepithels (human mammary epithelial cells,
HMEC) haben nur eine begrenzte Lebenszeit. Ihre Vermehrung in Zellkultur wird
begrenzt durch Mechanismen, die normalerweise dazu dienen, die Zelle vor der
Akkumulation von Chromosomenschäden und maligner Entartung zu schützen. Eine
dieser
intrinsischen
Barrieren
wird
durch
Proteine
der
DNA
Doppelstrangbrucherkennung aufrechterhalten, die in dem ATM-CHEK2-TP53
Signalnetzwerk zusammenarbeiten. Der Funktionsverlust des Tumorsuppressors p53
führt HMEC in den kritischen Zustand der sogenannten „crisis“, der einer malignen
Entartung vorausgeht. Tatsächlich ist die Mutation des TP53-Proteins auch eine der
häufigsten somatischen Veränderungen in Brusttumoren. Doch auch Mutationen der
anderen beteiligten Proteine der „DNA-Schadensbarriere“, wie beispielsweise ATM,
CHEK2 oder NBN, sind mit einer erhöhten Erkrankungswahrscheinlichkeit für Brustkrebs
assoziiert. Neben solchen genetischen Veranlagungen gehören ein fortgeschrittenes
Lebensalter und vorausgegangene Expositionen gegenüber DNA-schädigenden
Agenzien (wie z.B. ionisierende Strahlen) zu den weiteren Risikofaktoren für das
Mammakarzinom. Wie diese Risikofaktoren zusammenhängen ist wenig bekannt. In
dem hier vorgestellten Forschungsprojekt untersuchen wir das Verhalten von primären
Brustdrüsenepithelzellen in der Kulturschale nach Behandlung mit ionisierenden
Strahlen in Abhängigkeit von der Strahlendosis, vom Alter der Zellen und vom
funktionellen Status des ATM-Signalnetzwerks.
Eigene Vorarbeiten:
Wir verwenden HMEC, die bis zur Passage 16 in Kultur gehalten werden können. In
frühen Passagen der Zellkultur reagierten HMEC auf die Bestrahlung mit der schnellen
Bildung von Reparaturfoci, die im Fluoreszenzmikroskop durch Antikörper gegen das
phosphorylierte Histon H2AX sichtbar gemacht werden können. Innerhalb der ersten
Stunde nach Bestrahlung wurde ferner eine dosisabhängige Phosphorylierung
verschiedener Substrate des ATM-Proteins, darunter TP53, CHEK2 oder NBN, im
Westernblot nachweisbar. Diese war maximal bei Dosen zwischen 1.5- 6 Gy, wie sie
üblicherweise im Rahmen einer fraktionierten Strahlentherapie angewendet werden.
Die chemische Inhibition von ATM mit KU-55933 unterdrückte diese
Phosphorylierungsereignisse vollständig. Durchflusszytometrische Analysen zeigten
eine Akkumulation von G2-Phase-Zellen in bestrahlten HMEC, die ebenfalls ATMabhängig war. In späten Passagen hingegen wurde eine deutlich reduzierte
Stimulierbarkeit
der
ATM-abhängigen
Phosphorylierungen
verzeichnet.
Durchflusszytometrisch zeigte sich bei seneszenten HMEC ebenfalls eine reduzierte
Strahlensensibilität der Zellzyklusverteilung und ein erhöhter Anteil aneuploider Zellen.
Forschungssymposium
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Unsere bisherigen Ergebnisse belegen eine strahleninduzierte Aktivierung der
Tumorsuppressorproteine p53, Chk2 und weiterer ATM-Substrate sowie die
begleitende
Aktivierung
strahleninduzierter
Zellzykluskontrollpunkte
in
Brustdrüsenepithelzellen. Die beobachtete intrazelluläre Strahlenreaktion ist strikt von
der Funktion des ATM-Proteins abhängig und findet in alternden HMEC nur in stark
reduziertem Ausmaß statt.
(Ergebnisse vorgestellt bei der Tagung der Deutschen Gesellschaft für Gynäkologie
und Geburtshilfe in Hamburg: Dörk T, Wieland B, Thren M, Hillemanns P, Hass R.
Downregulation of a DNA damage barrier in aging human mammary epithelial cells.
Geburtshilfe und Frauenheilkunde 2008; 68: S140)
Zielsetzung:
Wir verfolgen die Arbeitshypothese, dass die Unterdrückung der ATM-abhängigen
Schadensbarriere in alternden HMEC eine Voraussetzung für die maligne
Transformation einzelner Zellen darstellt, die später zur Bildung von Brusttumoren führen
kann. Die molekularen Mechanismen der Altersabhängigkeit dieses Prozesses sollen
nun näher geklärt werden. Da die Gesamtmenge des ATM-Proteins nach unseren
Ergebnissen
vom
Alterungsprozess
unbeeinträchtigt
ist,
wollen
wir
mit
immunhistochemischen und proteinbiochemischen Methoden die Lokalisation und
Rekrutierung von ATM und einer Auswahl seiner Substrate an jungen und alten
Brustdrüsenepithelzellen vergleichend untersuchen. Mittels Inhibitoren gegen CHEK2
und den MRN-Komplex soll geprüft werden, inwieweit diese Komponenten ebenfalls in
die Deregulation der Schadensbarriere involviert sind. Weiterhin sollen epigenetische
Veränderungen wie Chromatinmodifikation und Expression regulatorischer miRNAs
erfasst und mit der ATM-abhängigen Schadensantwort korreliert werden. Identifizierte
Mechanismen sollen in Zellkultur durch spezifische Inhibitoren oder siRNA knockdowns
validiert werden.
Methoden: Phosphoproteinanalysen mittels Westernblot, 2D-Proteingelelektrophorese,
Durchflusszytometrie, Immunfluoreszenzanalyse, Impedanzanalyse mit X-CelligenceSystem, Brustdrüsenepithelzellkultur.
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Molekulare Charakterisierung von Strahlensensibilitätssyndromen
Projektleiter: T. Dörk-Bousset; Frauenklinik im Forschungszentrum, MHH
Kooperationspartner an der MHH: Klinik für Strahlentherapie und spezielle Onkologie
Zusammenfassung:
Wir untersuchen die molekularen Grundlagen und funktionellen Konsequenzen von
Chromosomeninstabilitätssyndromen, die mit einer erhöhten zellulären und klinischen
Strahlenempfindlichkeit einhergehen. Betroffene zeigen neben neurologischen und
immunologischen Symptomen eine ausgeprägte Disposition für maligne Tumore. Der
Prototyp für diese Gruppe von autosomal rezessiv vererbten Erkrankungen ist die
Ataxia teleangiectatica (Louis-Bar-Syndrom), verursacht durch Mutationen des ATM
Gens.
Wir
untersuchen
mit
genetischen,
proteinbiochemischen
und
immunhistochemischen Methoden das Spektrum und die funktionellen Konsequenzen
von Mutationen des ATM Gens sowie ihren Einfluss auf das klinische Krankheitsbild. Das
ATM-Protein interagiert im Zellkern mit dem MRN-Komplex aus den Proteinen MRE11ARAD50-NBN, von denen NBN für das Nijmegen Breakage Syndrom, ein
Mikrozephaliesyndrom, verantwortlich ist. Der Funktionsausfall von MRE11A führt zu
einer der Ataxia teleangiectatica ähnlichen Erkrankung, während wir bei RAD50Defizienz ein dem Nijmegen Breakage Syndrom ähnliches klinisches Bild gefunden
haben. Unser gegenwärtiges Projekt soll beitragen, die Unterschiede und
Gemeinsamkeiten dieser Syndrome zu klären.
Stand der Forschung:
Der Komplex aus den Proteinen MRE11A/RAD50/NBN (MRN) gilt als Sensor
verschiedener DNA-Schäden
und initiiert Signalkaskaden, die durch die
Proteinkinasen
ATM
und/oder
ATR
vermittelt
und
über
zahlreiche
Tumorsuppressorproteine
(TP53,
CHEK2,
u.v.a.)
weiter
geleitet
werden.
Funktionsstörungen in ATM, ATR, oder dem MRN-Komplex führen zu
Strahlensensibilitätssyndromen, die mit neurodegenerativen Erkrankungen sowie
Immundefizienz und einer erhöhten Tumordisposition verbunden sind. Nach
derzeitigem Kenntnisstand bilden MRE11A und RAD50 Heterotetramere, die die Enden
gebrochener DNA-Doppelstränge zusammen halten und prozessieren. Unklar ist
bisher, warum die Defizienz von MRE11A (wie ATM) ein der Ataxia teleangiectatica
ähnliches Syndrom, eine Defizienz von RAD50 (wie NBN und ATR) aber ein dem
Nijmegen Breakage Syndrom ähnliches Krankheitsbild verursachen.
1.
2.
3.
4.
5.
Lavin MF. 2008. Ataxia-telangiectasia: From a rare disorder to a paradigm for cell
signalling and cancer. Nat. Rev. Mol. Cell Biol. 9: 759–769.
Shiloh Y. 2006. The ATM-mediated DNA-damage response: Taking shape. Trends Biochem
Sci 31:402–410.
Lee JH and Paull TT. 2004. Direct activation of the ATM protein kinase by the
Mre11/Rad50/Nbs1 complex. Science 304: 93–96.
Stewart GS et al. 1999. The DNA double-strand break repair gene hMRE11 is mutated in
individuals with an ataxia-telangiectasia-like disorder. Cell 99: 577–587.
Waltes et al. 2009. Human RAD50 deficiency in a Nijmegen Breakage Syndrome- like
disorder. Am J Hum Genet 84(5): 605-616.
Eigene Vorarbeiten
Wir haben in vergangenen Jahren das Mutationsspektrum des ATM Gens bei
Patienten mit Ataxia teleangiectatica geklärt (Sandoval et al. 1999; Pagani et al.
2002; Scott et al. 2002; Dörk et al. 2004; Eng et al. 2004) und zahlreiche Zelllinien
etabliert als Grundlage für weitere funktionelle Untersuchungen. Zusätzliche FallKontrollstudien
an
Patientinnen
mit
Mammakarzinom
bestätigten
einen
Zusammenhang zwischen Mutationsträgerschaft in ATM oder NBN und einer im Mittel
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dreifach erhöhten Erkrankungswahrscheinlichkeit für Brustkrebs (Dörk et al. 2001;
Bogdanova et al. 2008, 2009). Darüber hinaus haben wir kürzlich die RAD50 Defizienz
als eine dem Nijmegen-Breakage Syndrom ähnliche Erkrankung beschrieben, die mit
chromosomaler Instabilität und radioresistenter DNA-Synthese einhergeht (Waltes et
al. 2009). Lymphoblasten und Fibroblasten mit RAD50 Defizienz weisen eine reduzierte
ATM-Kinaseaktivität, eine erhöhte Strahlensensibilität und eine reduzierte DNAReparaturkapazität auf. Sie ähneln darin entsprechenden Zelllinien von Patienten mit
MRE11A oder NBN Defizienz. Alle drei Komponenten des MRN-Komplexes werden
durch ATM phosphoryliert; für NBN und RAD50 stehen phosphospezifische Antikörper
zur Verfügung. Die Charakterisierung der biologischen Eigenschaften der
Komponenten dieses zentralen Reparatursignalnetzwerks erscheint über die seltenen
genetischen Syndrome hinaus auch für häufige Tumorerkrankungen von erheblicher
Bedeutung.
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Sandoval et al. 1999. Characterization of ATM gene mutations in 66 ataxia telangiectasia
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Dörk et al. 2001. Spectrum of ATM gene mutations in a hospital-based series of unselected
breast cancer patients. Cancer Res 61: 7608-7615.
Pagani et al. 2002. A new type of mutation causes a splicing defect in ATM. Nat Genet 30:
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Scott et al. 2002. Missense mutations but not allelic variants alter the function of ATM by
dominant interference in patients with breast cancer. Proc Natl Acad Sci (USA) 99: 925-930.
Dörk et al. 2004. Slow progression of ataxia-telangiectasia with double missense and in frame
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Bogdanova et al. 2008. Nijmegen Breakage Syndrome mutations and risk of breast cancer.
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Bogdanova et al. 2009. A nonsense mutation (E1978X) in the ATM gene is associated with
breast cancer. Breast Cancer Res Treat, im Druck (online 21. September 2008).
Waltes et al. 2009. Human RAD50 deficiency in a Nijmegen Breakage Syndrome- like
disorder. Am J Hum Genet 84(5): 605-616.
Zielsetzung
Geklärt werden soll die Rolle von RAD50 und MRE11A als Komplexpartner in
verschiedenen Signalmodulen der DNA-Reparatur, insbesondere für die zelluläre
Reaktion auf freie Radikale und andere DNA schädigende Noxen. Hieraus sollen
Erkenntnisse abgeleitet werden, warum die beiden Partnerproteine für
unterschiedliche klinische Syndrome verantwortlich sein könnten. Wir wollen Funktionsund Expressionsanalysen durchführen, mit denen die Sensitivität von MRE11A bzw.
RAD50 defizienten Zellen gegenüber ionisierenden Strahlen, Replikationsblockern,
Crosslinkern oder freien Radikalen vergleichend untersucht werden kann. Besonderes
Augenmerk gilt dabei spezifischen Bindungspartnern von MRE11A bzw. RAD50 sowie
ihrer Aktivierung durch die ATM-Kinase. Ergebnisse an den Patientenzelllinien sollen
durch siRNA- und Komplementationsexperimente ergänzt werden. Die spezifische
Rolle von RAD50 für die Krebsdisposition soll in einem zu etablierenden Mausmodell
näher untersucht werden.
Methoden:
Genom-Sequenzierung,
Fragmentlängenanalysen,
Phosphoproteinanalysen
mittels
Westernblot,
2D-Proteingelelektrophorese,
Durchflusszytometrie, Immunfluoreszenzanalyse von Reparaturfoci, Impedanzanalyse
mit X-Celligence-System, Brustdrüsenepithelzellkultur.
Kooperationen: Prof. Dr. Martin Lavin, Queensland Medical Institute, Brisbane; Dr.
Graeme Smith, KuDos Pharmaceuticals, Cambridge; Prof. Dr. Detlev Schindler,
Forschungssymposium
"Onkologie an der MHH"
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Universität Würzburg; Prof. Dr. Martin Digweed, Charite Berlin; Prof. Dr. Lisa Wiesmüller,
Universität Ulm; Prof. Dr. Ekkehard Dikomey, UKE Hamburg;.
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Genetic susceptibility towards breast cancer in Central and Eastern Europe
Projektleiter: N. Bogdanova, T. Dörk-Bousset; Frauenklinik im Forschungszentrum, MHH
Kooperationspartner an der MHH: Klinik für Strahlentherapie und spezielle Onkologie
Zusammenfassung:
We are investigating the genetic basis of cancer susceptibility in breast cancer
patients from different populations in Central and Eastern Europe. One of our current
case-control studies originates from Belarus, which may serve as a prototype for an
ethnically homogeneous Eastern European population and could provide some gain
of insight in gene-environment interactions concerning low-dose ionising radiation
exposure. Frequent founder mutations were identified in the genes BRCA1, CHEK2 and
NBN which provide high- to moderate penetrance susceptibility towards breast
cancer. As part of genome-wide association studies in the frame of the Breast Cancer
Association Consortium, we have further identified common polymorphic loci strongly
associated with breast cancer risk, providing an avenue for studying the functional
consequences of the risk alleles and their potential prognostic and therapeutic value.
Stand der Forschung:
Breast cancer risk is at least in part genetically determined. High-penetrance
mutations exist in genes such as BRCA1, BRCA2, or TP53, and mutations with moderate
penetrance have been identified in genes such as ATM, NBN, or CHEK2. The products
of these genes interact in the cellular DNA damage response and regulate signalling
and repair of DNA double strand breaks. Patients with such mutations may
differentially benefit from synthetically lethal therapeutic approaches with inhibitors of
single-strand break repair, such as olaparib. In addition, genome-wide association
studies have so far identified 14 common polymorphic loci strongly associated with
breast cancer risk at low penetrance.
Eigene Vorarbeiten
We have established the Hannover-Minsk Breast Cancer Study (HMBCS) that aims to
elucidate the genetic basis of breast cancer susceptibility in the ethnically
homogeneous population of Belarus. We identified diverse susceptibility alleles in a
large case-control series of 1759 breast cancer cases and 1019 population controls.
Three mutations in the BRCA1 gene and one mutation in the BRCA2 gene accounted
for a total of 79 Byelorussian breast cancer patients (4.5 %). In contrast with published
data, the BRCA1*4153delA mutation was clearly associated with an increased breast
cancer risk in our study population (OR 4.7, p=0.02). Furthermore, five founder
mutations in the CHEK2 (n=3), NBN and ATM genes were each associated with breast
cancer and together accounted for 147 Byelorussian breast cancer cases (8.4 %). The
results on CHEK2 mutations indicate higher risks for two truncating mutations
compared with one missense mutation. In addition, common low-penetrance alleles
at three genomic loci, two near the FGFR2 and TOX3 genes and one close to IGFBP2
and IGFBP5 on chr2q35, were significantly associated with breast cancer. In the frame
of the Breast Cancer Association Consortium, further low-penetrance alleles emerged
in the combined analyses which would not have reached statistical significance in
the HMBCS series alone. Taken together, the data indicate that there are at least
three classes of breast cancer susceptibility alleles: (i) rare mutations associated with
high risks and familial aggregation, (ii) mutations with low to moderate frequencies
associated with two- to fourfold increase in risk, and (iii) common single nucleotide
variants associated with some 20-50% increases in risk. This approach should help to
identify and stratify individuals with different genetic risks for clinical research and
perhaps for future preventive and therapeutic measures.
Forschungssymposium
"Onkologie an der MHH"
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Cox et al. 2007. A common coding variant in CASP8 is associated with breast cancer risk. Nat
Genet 39: 352-358
Easton et al. 2007. A genome-wide association study identifies novel breast cancer
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Serrano-Fernández et al. 2009. Synergistic interaction of variants in CHEK2 and BRCA2 on
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Gaudet et al. 2009. Five Candidate Polymorphisms and Breast Cancer Risk: Results from the
Breast Cancer Association Consortium. Cancer Epidemiol Biomarkers Prev 18: 1610-1616.
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Ahmed et al. 2009. Novel breast cancer susceptibility loci on 3p24 and 17q23.2. Nat Genet
41(5): 585-590.
Zielsetzung
We aim to better understand the identified genetic risk factors at the cellular and
clinical level. Functional studies have been initiated to characterize the cellular
consequences of mutations in DNA damage signalling proteins such as ATM, NBN and
CHEK2. Of particular interest are missense mutations in NBN and CHEK2 which are
significantly associated with breast cancer risk although the mutant protein is
expressed. Binding studies and transcriptional and proteomic profiling shall provide
more insight into the functional impairment of those mutation-carrying cells.
Furthermore, because the known genes explain only a fraction of familial breast
cancer cases, additional genes known to act in the same pathway will be analysed
using high-resolution melting analysis and next-generation genomic sequencing.
Similarly, selected risk loci that emerged from genome-wide association studies will be
closer investigated by resequencing of selected patient samples. Finally, gene-gene
and gene-environment interactions will be addressed in the set of the HMBCS casecontrol series and in additional series that we are currently establishing from Russia
and from Kazakhstan.
Methods: Genome Sequencing, High resolution melting analysis, Western blotting,
Real-time PCR, Immunofluorescence, Lymphoblastoid cell culture.
Cooperations: Prof. Jan Lubinski, University of Szczecin, Poland; Prof. Elza
Khusnutdinova, Ufa Science Center, Russia; Prof. Evgeny Imyanitov, University of St.
Petersburg, Russia; Prof. Douglas Easton, University of Cambridge, U.K.
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Wertigkeit des Sentinelkonzepts und des SPECT-CTs zur Detektion befallener regionaler
Lymphknoten bei gynäkologischen Malignomen
PD Dr. med. Hermann Hertel, Klinik für Frauenheilkunde und Geburtshilfe (Direktor: Prof. Dr. P. Hillemanns)
in Kooperation mit Prof. Dr. med. Klaus Friedrich Gratz, Klinik für Nuklearmedizin der MHH
Stand der Forschung:
Lymphknotenmetastasierung bestimmt die Prognose bei gynäkologischen Malignomen wie
Zervixkarzinom, Vulvakarzinom, Endometriumkarzinom und Vaginalkarzinom entscheidend mit. Die
komplette Entfernung regionärer, vermeintlich befallener Lymphknoten (pelvin, paraaortal, inguinal) ist
daher ein wichtiger Therapiebestandteil, der allerdings mit einer hohen Morbidität (Lymphödem der
Beine, Wundheilungsstörungen z.B. der Leisteninzisionen, Lymphzysten und intraoperativer Morbidität
wie Blutungen, Nervenverletzungen) einhergehen kann. Über die Biopsie der Sentinellymphknoten kann
man diese Morbiditätsraten reduzieren. Bildgebende Verfahren wie MRT und CT bieten keine
Alternative, sie ergeben keine suffizienten Detektionsraten für Lymphknotenmetastasen (1, 2). Sentineloder Wächterlymphknoten sind die Lymphknoten, die die erste Station im Lymphabstromgebiet eines
Tumors bilden. Nur Sentinellymphknoten zu entfernen ist dann möglich, wenn die Histologie mit hoher
Sensitivität den Status der regionären Lymphknoten vorhersagt. Beim Zervixkarzinom sind die
Detektionsraten hoch und die Sensitivität für Patientinnen mit Tumoren unter 2 cm ausreichend (3, 4).
Auch für das Vulvakarzinom sind die Ergebnisse mit einer Sensitivität von 92,3% als viel versprechend
einzuschätzen (4). Jedoch sind für alle gynäkologischen Malignome weitere Untersuchungen notwendig
und die Anwendung des Sentinelkonzepts an strenge Auflagen geknüpft (5).
Die intraoperative Detektion von Sentinellymphknoten bei der laparoskopischen pelvinen und/oder
paraaortalen Lymphonodektomie und der inguinalen Sentinelbiopsie ist trotz Navigatorsonde zum
Aufspüren der radioaktiv markierten Lymphknoten und der Anwendung von Patentblau zur
Farbmarkierung der Sentinellymphknoten nicht unproblematisch. Bei der laparoskopischen Suche und
Präparation werden zum Teil trotzdem große Gewebstraumata gesetzt, die oft mit dem Vorgehen bei der
kompletten Lymphonodektomie vergleichbar sind. Hier soll die Anwendung des SPECT-CTs die
Detektion verbessern.
Ziele:
1. Für das Vulvakarzinom bis 4 cm Tumorgröße gilt es, die Wertigkeit des Sentinelkonzepts zu
untersuchen. Dazu wird für das Vulvakarzinom an einer Multicenterstudie gearbeitet, welche die Power
hat, die Wertigkeit des Sentinelkonzepts beim Vulvakarzinom zu erweisen.
2. Bei Zervixkarzinom erfolgt neben der Sentinellymphknotendarstellung mit Dokumentation der
Ergebnisse, weiter die komplette regionäre Lymphknotenentfernung, bis im Rahmen von Studien bei
kleinen Tumoren nur die Sentinelbiopsie durchgeführt werden kann. Aus den gewonnen
Sentinellymphknoten wird nach Humaner Papilloma Virus mRNA gesucht. Der Nachweis von mRNA in
histologisch negativen Sentinellymphknoten kann als prognostischer Faktor für Rezidiv beim
Zervixkarzinom angesehen werden (7).
3. Für die Tumorenditäten Vaginalkarzinom und Endometriumkarzinom gilt es im Rahmen der klinischen
Forschung zunächst die Durchführbarkeit und Art der Applikation zu untersuchen und die Detektionsraten
von Sentinellymphknoten zu erfassen.
4. Bei allen Patientinnen mit gynäkologischen Malignomen erfolgt im Rahmen der Untersuchung ein
präoperatives SPECT-CT. Zunächst soll gezeigt werden, ob das SPECT-CT geeignet, ist radioaktiv
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"Onkologie an der MHH"
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markierte Lymphknoten im klinischen Alltag anhand einer anatomischen Zuordnung darzustellen.
Weiterhin wird untersucht, inwieweit die Kenntnis der anatomischen Lage die Präparation und das
Auffinden der Sentinellymphknoten beschleunigt und/oder vereinfacht. Außerdem soll gezeigt werden ob,
dass das SPECT-CT „atypisch“ gelegene Sentinellymphknoten beschreibt, die bei der Routineevaluation
des Lymphabstromgebietes möglicherweise nicht aufgefallen wären.
Literatur zum Thema
(1) Hertel H, Köhler C, Elhavary T, Michels W, Possover M, Schneider A. Laparoscopic staging
compared with imaging techniques in the staging of advanced cervical cancer. Gynecol Oncol.
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(3) Altgassen C, Paseka A, Urbanzyk H, Dimpfl T, Diedrich K, Hertel H. Detection of Parametrial
Sentinel Lymph Nodes in Cervical Cancer. Gynecol Oncol. 2007 May;105(2):329-34. Epub 2007
Jan 19.
(4) Altgassen C, Hertel H, Brandstädt A, Köhler C, Dürst M, Schneider A; AGO Study Group.
Multicenter validation study of the sentinel lymph node concept in cervical cancer: AGO Study
Group. J Clin Oncol. 2008 Jun 20;26(18):2943-51.
(5) Hampl M, Hantschmann P, Michels W, Hillemanns P; German Multicenter Study Group.
Validation of the accuracy of the sentinel lymph node procedure in patients with vulvar cancer:
results of a multicenter study in Germany.Gynecol Oncol. 2008 Nov;111(2):282-8.
(6) Levenback CF, van der Zee AG, Rob L, Plante M, Covens A, Schneider A, Coleman R, Solima E,
Hertel H, Barranger E, Obermair A, Roy M. Sentinel lymph node biopsy in patients with
gynecologic cancers Expert panel statement from the International Sentinel Node Society
Meeting, February 21, 2008. Gynecol Oncol. 2009 Aug;114(2):151-6.
(7) Haefner N, Gajda M, Altgassen C, Hertel H, Greinke C, Hillemanns P, Schneider A, Dürst M.
Evaluation of HPV16-E6- and Cytokeratin 19 mRNA as Molecular Markers for the Detection of
Disseminated Tumour Cells in Sentinel Lymph Nodes in Patients with Cervical Carcinoma by
Quantitative Reverse-Transcription PCR. Int J Cancer. 2007 May 1;120(9):1842-6.
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"Onkologie an der MHH"
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Ästhetisches Ergebnis, Patientinnenzufriedenheit und funktionelle Morbidität
nach ≥ 3 Jahren Follow-up bei der Brusterhaltenden Therapie des
Mammakarzinoms
Projektleiter: U. Hille, Frauenheilkunde und Geburtshilfe, MHH; gemeinsam mit F.
Papendorf, Tumorzentrum der MHH, und S. Geyer, Medizinische Soziologie
Zusammenfassung:
Wie beurteilen Patientinnen mit Mammakarzinom und Brustoperateure das
Operationsergebnis ≥3 Jahre nach Primärtherapie? Dieser Frage gehen wir in einer
Follow-up Studie von 492 Patientinnen nach, die in den Jahren 2002-2006 in der MHH
brusterhaltend an einem Mammakarzinom operiert wurden und nicht verstorben sind.
Erfasst werden unter anderem das kosmetische Ergebnis, Patientinnenzufriedenheit
und funktionelle Morbidität aus der Sicht der Patientin wie auch des Operateurs. Ziel
der Studie ist es, erstmals objektive Erkenntnisse zu gewinnen, die für die Einschätzung
des Operationserfolges Relevanz haben.
Stand der Forschung:
Obwohl die Brusterhaltende Therapie (BET) beim Mammakarzinom heute als
Standardtherapie für die Mehrzahl der betroffenen Patientinnen gilt, gibt es eine
Reihe von ungelösten Problemen. Untersuchungen sprechen von bis zu 20%
unbefriedigenden kosmetischen Ergebnissen nach einer BET. Die Frage des
Resektionsrandes und damit der erforderlichen Resektionsvolumina im Hinblick auf die
onkologische Sicherheit ist nicht geklärt und die Indikation zur Ablatio wird
unterschiedlich großzügig gestellt.
Neben der lokalen Tumorkontrolle ist das Ziel der BET das Erreichen eines Maximums an
äußerer Kosmetik in Form, Größe und Symmetrie der Brust sowie das Vermeiden einer
Deformierung der Brust. Daneben ist auch ein Minimum an funktioneller Morbidität,
definiert als Sensibilitätsverlust von Brust und Brustwarze sowie als Funktionseinbuße des
Schulter-Arm-Bereichs ein wichtiges Kriterium.
Um eine gute bildgebende Überwachbarkeit in der Nachsorge zu gewährleisten, gilt
auch die „innere Kosmetik“ als Kriterium für den Erfolg einer Operation.
Die Standardtechnik bei der BET ist die großzügige Exzision des Tumors über eine
semizirkuläre Inzision. Diese Technik wird bei einem günstigen Brust-Tumor-Verhältnis in
allen Quadranten angewendet. Dennoch ist diese Form der BET im Hinblick auf die
Brust-Tumor- Relation und die Brustform nicht für alle Patientinnen geeignet.
Unter Einbeziehung onkoplastischer Operationen kann die Indikation zur BET auch bei
großen Tumoren erweitert werden. In den letzten Jahren wurde eine Reihe von
onkoplastischen Operationsmethoden beim Mammakarzinom publiziert. Das
Spektrum der publizierten onkoplastischen Operationsverfahren ist teilweise sehr
unübersichtlich und wenig systematisiert. Die onkologische Sicherheit und kosmetische
Ergebnisse wurden bei den onkoplastischen Verfahren bisher nur für die
onkoplastischen Reduktionsplastiken publiziert.
Eigene Vorarbeiten:
Wir führten im Jahr 2006 in einer Pilotstudie zunächst eine anonyme Befragung der
Patientinnen durch, die im Zeitraum 2005-2006 im Brustzentrum der MHH operiert
wurden. Die Rücklaufquote betrug 62,2%. Da die Befragung anonym war und keine
objektive Beurteilung des ästhetischen Ergebnisses durch den Operateur erfolgte,
können Konsequenzen hinsichtlich Operationstechniken aus dieser Untersuchung
noch nicht abgeleitet werden. Ziel der aktuellen Untersuchung ist es nun, Erkenntnisse
zu gewinnen, die für die Einschätzung des Operationserfolges Relevanz haben.
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"Onkologie an der MHH"
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Zielsetzung:
Wir analysieren in unserer Arbeit das ästhetische Ergebnis nach ≥ 3 Jahren Follow-up
bei den Patientinnen, die zwischen den Jahren 2002 und 2006 in der MHH
brusterhaltend an einem Mammakarzinom operiert wurden und nicht verstorben sind,
im Hinblick auf Symmetrie, Narben, postoperative Komplikationen und innere Kosmetik
in Abhängigkeit von der Operationstechnik. 492 Patientinnen werden sukzessiv zu
einer objektiven Beurteilung des kosmetischen Ergebnisses eingeladen. Dabei wird
eine systematische Fotodokumentation erstellt und diese durch drei Brustoperateure
hinsichtlich des kosmetischen Ergebnisses beurteilt. Weiterhin wird die Symmetrie der
Brust mittels eines Brust-Symmetrie-Index objektiviert.
Ein weiterer Schwerpunkt der Studie wird die Evaluation der Zufriedenheit der
Patientinnen sowie die Beurteilung des kosmetischen Ergebnisses durch die Patientin
selbst sein. Diese wird zusammen mit der Untersuchung auf funktionelle Morbidität
mittels eines Fragebogens ermittelt. Abgefragt werden im Einzelnen z.B. aktuelle und
postoperative Schmerzen, die Symmetrie der Brust in Form und Größe, die Sensibilität
der Brust sowie Störungen der Armmobilität und die Bewertung dieser Veränderungen
durch die Patientin.
Ab dem Jahr 2007 bis dato wurde von allen brusterhaltend operierten Patientinnen
präoperativ standardisierte Fotodokumentation durchgeführt und standardisierte
Operationstechniken angewandt. Die Zufriedenheit der Patientinnen mit dem
Operationsergebnis wird in Abhängigkeit von der angewandten Technik untersucht.
Die Patientinnen werden frühestens 1 Jahr nach abgeschlossener Radiatio zum
Ergebnis untersucht und befragt, so dass Ergebnisse für den Zeitraum 2007-2008
frühestens Ende 2010 zu erwarten sind.
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"Onkologie an der MHH"
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Neoplastic growth during retrodifferentiation and rejuvenation of
senescent monocytic cells involves poly(ADP-ribose)polymerase
Projektleiter: Ralf Hass
Clinic of Obstetrics and Gynecology, Biochemistry and Tumor Biology Lab,
Medical University Hannover, D-30625 Hannover, Germany
1. Introduction
A biological phenomenon of completely reversible differentiation events is
characterized as retrodifferentiation - sometimes also termed as dedifferentiation.
Retrodifferentiation has been first described in 1976 as a transition to a more juvenile
pattern of gene expression [Uriel, 1976]. This cellular process represents a reversibly
inducible differentiation, whereby morphological and metabolic parameters of
differentiated cells are reverted to the same levels observed in the previously
undifferentiated
phenotype
resulting
in
indistinguishable
properties
of
retrodifferentiated and non-induced populations. A variety of studies contribute to a
functional relevance of this process in vivo demonstrating a retrodifferentiation of
differentiated spermatogonia back into stem cells [Brawley and Matunis, 2004]. A
retrodifferentiation process may provide the potential for cell type conversion,
whereby retrodifferentiated cells can be induced to develop via a different pathway
according to tissue-specific requirements such as conversion of liver to pancreas
cells [Horb et al., 2003] and epithelial-mesenchymal tissue transitions [Demir et al.,
2004]. However, dysfunctional retrodifferentiation may also include a potential risk for
neoplastic growth and subsequent tumor development since this cellular program
escapes normal aging and involves certain steps of rejuvenation to reach a more
undifferentiated or even stem cell-like state of development [Rando, 2006].
Unfortunately, the molecular mechanisms responsible for the induction of a
retrodifferentiation program and a potential cancerous degeneration are poorly
understood.
• Brawley C., Matunis E. (2004). Regeneration of male germline stem cells by
spermatogonial dedifferentiation in vivo. Science 304, 1331–1334.
• Demir AY, Groothuis PG, Nap AW, Punyadeera C, de Goeij AFPM, Evers JLH,
Dunselman GAJ. (2004). Menstrual effluent induces epithelial-mesenchymal
transitions in mesothelial cells. Human Reproduction 19, 21-29.
• Horb ME, Shen CN, Tosh D, Slack JMW. (2003). Experimental conversion of liver to
pancreas. Current Biology 13, 105-115.
• Rando TA. (2006). Stem cells, ageing and the quest for immortality. Nature. 441,
1080-1086.
• Uriel, J. (1976). Cancer, retrodifferentiation, and the mythe of faust. Cancer Res 36,
4269–4275.
2. Results
In a well characterized monocytic retrodifferentiation cell line model, long-term
culture of phorbol ester-differentiated and growth-arrested human U937 cells
revealed a reversion of the senecent differentiated cells back to an undifferentiated
and proliferative active more juvenile phenotype. A significant protein ubiquitination
Forschungssymposium
"Onkologie an der MHH"
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and an increased VCP/p97 expression was detectable before retrodifferentiation
indicating enhanced proteolytic degradation of differentiation markers [Harnacke et
al., 2005; Bertram et al., 2008]. Thus, proteasomal proteolytic activity significantly
increased during retrodifferentiation, and proteasomal associates, including
poly(ADP-ribose)polymerase-1 (PARP-1) expression progressively increased to
maximal levels at the time of retrodifferentiation suggesting a possible regulatory
association [Harnacke et al., 2005]. Indeed, PARP-1 immunoprecipitations
demonstrated a co-immunoprecipitation of proteolytically active 20S proteasome
with maximal levels during retrodifferentiation. Furthermore, down-modulation of
PARP-1 by an antisense PARP-1 vector construct underwent a rapid differentiation
and aging and revealed no detectable retrodifferentiation in contrast to control
vector-transfected U937 cells suggesting an important role of PARP-1 in this process
[Harnacke et al., 2005; Hass, 2009]. This hypothesis was also tested in a different cell
line model, whereby human TUR cells which can develop aggressive tumor growth in
scid mice, continued cell cycle progression in the presence of differentiationinducing agents. A similar proliferative capacity was also observed after stable
transfection of TUR cells with the pTracer control vector. In contrast, TUR transfectants
containing a constitutively active PARP-1 gene fragment in antisense orientation
within the pTracer vector demonstrated increasing cell attachment and
differentiation after phorbol ester treatment together with a cell cycle arrest in G0/G1
and G2/M phase [Selle et al., 2007]. Microarray gene expression analysis exhibited a
significant down-modulation of cell cycle-regulatory genes in the phorbol esterstimulated population and markedly elevated levels of differentiation-associated
factors in contrast to wild-type TUR cells.
In conclusion, these findings underscore a potential role for PARP-1 during the
initiation of retrodifferentiation and tumor development.
• Bertram C, von Neuhoff N, Skawran B, Steinemann D, Schlegelberger B, Hass R.
(2008). The differentiation/retrodifferentiation program of human U937 leukemia
cells is accompanied by changes of VCP/p97. BMC Cell Biology, 9, 12
• Harnacke K, Kruhøffer M, Ørntoft TF, Hass R. (2005). Downmodulation of Poly(ADPribose) polymerase-1 in human TUR leukemia cells restores transcriptional
responsiveness for differentiation and cell cycle arrest. Eur. J. Cell Biol 84, 885-896
• Selle A, Ullrich O, Harnacke K and Hass R. (2007). Retrodifferentiation and
rejuvenation of senescent monocytic cells requires PARP-1. Exp. Gerontol. 42, 554562
• Hass R. (2009). Retrodifferentiation – a mechanism for cellular regeneration? Biol.
Chem. 390, 409-416
3. Aims
Based upon these data, the following projects are planned:
• Identification of signaling pathways for PARP-1
Techniques: Immune-precipitation (IP) of PARP-1 in activated cell lysates; separation
by two-dimensional protein gel electrophoresis; mass spectrometry of protein
associates; Western blot analysis and cross-IP to verify PARP-1 association; cell-based
assays for functional characterization of PARP-1 associates
•
Characterization of alternative PARP function including PARP-2, PARP-3, vPARP
and tankyrase which may also play a role during tumor development
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Techniques: Transient and stable transfection transfection of primary cells and cell
lines, respectively, using antisense oligonucleotides and antisense vectors,
respectively
Æ characterization of the transfectants versus appropriate wild-types with respect to
cell cycle progression (flow cytometry analysis), proliferative capacity ([3H]thymidine
incorporation)
Æ characterization of altered response to chemotherapeutic agents (anthracyclins
(epirubicin; doxorubicin); taxans and epothylones) (quantification of viability and
apoptotic responses)
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Untersuchungen zur prognostischen Relevanz genetischer Dispositionen beim
Mammakarzinom
Projektleiter: T. Dörk-Bousset; Frauenklinik im Forschungszentrum, MHH; gemeinsam mit
T. Park-Simon, Abt. Frauenheilkunde und Geburtshilfe, und A. Meyer, Klinik für
Strahlentherapie und spezielle Onkologie
Zusammenfassung:
Wir planen eine Assoziationsstudie an insgesamt 750 Brustkrebspatientinnen der MHH,
die über einen langen Zeitraum nachbeobachtet worden sind. Hierbei werden Daten
zur allgemeinen und zur krankheitsspezifischen Mortalität erfasst und mit den
Risikogenotypen korreliert. Erste Ergebnisse deuten darauf hin, dass Mutationen des
CHEK2-Gens mit einem signifikant schlechteren metastasenfreien Überleben assoziiert
sind.
Stand der Forschung:
Das Mammakarzinom hat eine erbliche Komponente. Kopplungs- und
Sequenzieranalysen sowie Assoziationsstudien haben in den letzten Jahren zahlreiche
Genloci
und
Genveränderungen
identifiziert,
die
mit
einer
erhöhten
Erkrankungswahrscheinlichkeit einher gehen. Ob diese Risikofaktoren auch die
Prognose der Erkrankung beeinflussen, ist noch weitgehend unbekannt.
Eigene Vorarbeiten:
Wir haben in den letzten Jahren eine umfangreiche Fall-Kontroll-Serie zum
Mammakarzinom etabliert, die ausschließlich aus Patientinnen besteht, welche an der
Medizinischen Hochschule Hannover bestrahlt worden sind. Die Hannover Breast
Cancer Study (HaBCS) umfasst 1000 deutsche Patientinnen mit Brustkrebs und 1000
Kontrollpersonen; sie gehört zu den ersten Studien, die in das internationale Breast
Cancer Association Consortium integriert worden sind. Unsere Arbeitsgruppe hat
zahlreiche Kandidatengene untersucht und an der Identifizierung häufiger
Dispositionsloci im Rahmen genomweiter Assoziationsstudien mitgewirkt. Derzeit sind
Mutationsträgerinnen von BRCA1, BRCA2, CHEK2, ATM, und NBN Mutationen sowie 16
verschiedenen Risikoallele häufiger polymorpher Loci identifiziert. Mit Hilfe des
Tumorzentrums konnten für über 750 Patientinnen Überlebensdaten erhoben werden;
unsere mediane Nachbeobachtungszeit beträgt 8 Jahre. Erste Ergebnisse deuten
darauf hin, dass Mutationen des CHEK2-Gens sowie möglicherweise eine
Aminosäurevariante des TP53-Gens mit einer ungünstigen Prognose assoziiert sind.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
The CHEK2 Breast Cancer Case-Control Consortium. 2004. CHEK2*1100delC and susceptibility
to breast cancer: a collaborative analysis involving 10,860 breast cancer cases and 9,065
controls from 10 studies. Am J Hum Genet 74: 1175-1182.
Meyer et al. 2004. Breast cancer in female carriers of ATM gene alterations: outcome of
adjuvant radiotherapy. Radiother Oncol 72: 319-323.
Meyer et al. 2007. Breast cancer in patients carrying a germ-line CHEK2 mutation: outcome
after breast conserving surgery and adjuvant radiotherapy. Radiother Oncol 82(3): 349-353.
Easton et al. 2007. A genome-wide association study identifies novel breast cancer
susceptibility loci. Nature 447: 1087-1093.
Schmidt et al. 2007. Do MDM2 SNP309 and TP53 R72P interact in breast cancer susceptibility?
Analyses in a large pooled series of cases and controls from the Breast Cancer Association
Consortium. Cancer Res 67(19): 9584–9590.
Garcia-Closas et al. 2008. Heterogeneity of breast cancer associations with five susceptibility
loci by clinical and pathological characteristics. PLoS Genet 4(4):e1000054.
Milne et al. 2009. The common variant rs13387042 on chromosome 2q35 confers
susceptibility to both estrogen receptor positive and estrogen receptor negative breast
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Forschungssymposium
"Onkologie an der MHH"
September - 2009
Seite 41
8.
9.
10.
Ahmed et al. 2009. Novel breast cancer susceptibility loci on 3p24 and 17q23.2. Nat Genet
41(5): 585-590.
Weischer et al. 2009. The germline mutation CHEK2*1100delC and prognosis of women with
breast cancer. Zum Vortrag angenommen beim ASCO 2009 Breast Cancer Symposium, Los
Angeles.
Schmidt et al. 2009. Interaction of p53 expression and single nucleotide polymorphisms TP53
R72P and MDM2 SNP309 in survival of breast cancer patients. Manuskript zur Veröffentlichung
eingereicht.
Zielsetzung:
Wir verfolgen die Arbeitshypothese, dass die Prognose des Mammakarzinoms durch
genetische Dispositionen mitbestimmt werden kann. Solche Genveränderungen
dürften beispielsweise die Tumorhistologie beeinflussen, wie es für BRCA1 Mutationen
oder FGFR2 Varianten bekannt ist, oder steuern die Reparatur- und
Apoptosekapazität der Tumorzelle, z.B. im Fall von CHEK2 Mutationen. In unseren
Case-only-Analysen soll daher geprüft werden, ob Therapieansprechen und Mortalität
von 750 Patientinnen mit Mammakarzinom mit den Genotypen identifizierter
Risikofaktoren korreliert werden können. Die Ergebnisse werden mit den SurvivalAnalysen von vier anderen Arbeitsgruppen des Breast Cancer Association
Consortiums verglichen und in Metaanalysen ausgewertet (s. Kooperationen,
insgesamt ca. 5000 Patientinnen). Erkenntnisse aus diesen Untersuchungen dienen
dann als Grundlage für eine geplante prospektive Studie, in der die Ergebnisse an
weiteren 750 aktuell an der MHH behandelten Brustkrebspatientinnen validiert und
erweitert werden sollen.
Methoden: Gensequenzierung, High resolution melting Analyse, Real-time PCR/
TaqMan Assays.
Kooperationen: Prof. Laura van´t Veer, Netherlands Cancer Institute, Amsterdam; Dr.
Stig Bojesen, University of Copenhagen; Prof. Heli Nevanlinna, University of Helsinki; Dr.
Paul Pharoah, University of Cambridge, U.K.
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Genetische Dispositionen für Dysplasien und Karzinome der Cervix uteri
Projektleiter: T. Dörk-Bousset, P. Hillemanns; Frauenheilkunde und Geburtshilfe, MHH
Kooperationspartner an der MHH: Klinik für Strahlentherapie und spezielle Onkologie
Zusammenfassung:
Das Zervixkarzinom hat eine erbliche Komponente, jedoch sind die meisten der
disponierenden Genmutationen derzeit unbekannt. Assoziationsstudien sind geeignet,
solche Dispositionen zu identifizieren, selbst wenn diese mit einem nur moderaten
Risiko einhergehen und durch zusätzliche Risikofaktoren wie z.B. virale Etiogenese
beeinflusst werden. Wir planen eine umfangreiche Assoziationsstudie an jeweils 500
Patientinnen mit niedriggradigen Dysplasien, mit hochgradigen Dysplasien, oder mit
invasiven Zervixkarzinomen, im Vergleich zu 1000 gesunden Frauen. Die Auswahl der
Gene und Genvarianten orientiert sich teils an selbst bestimmten, teils an den durch
Publikationen vorgeschlagenen Kandidaten.
Stand der Forschung:
Das Zervixkarzinom gehört zu den häufigsten Krebserkrankungen der Frau und ist mit
einer hohen Mortalität verbunden. Die Inzidenz ist abhängig von den
Lebensgewohnheiten
und
dem
Sexualverhalten
der
untersuchten
Bevölkerungsgruppe. In Ländern ohne zytologisches Screening ist die Inzidenz mit 40–
65 Neuerkrankungen pro 100000 Frauen pro Jahr generell sehr hoch. In Ländern mit
effektiver Krebsvorsorgeuntersuchung hat die Inzidenz erheblich abgenommen (3–15
Neuerkrankungen pro 100000 Frauen pro Jahr). Dieser Trend wird sich durch die
Einführung einer flächendeckenden Impfung gegen „high-risk“ Papillomviren weiter
fortsetzen, braucht jedoch noch Jahrzehnte bis dies statistisch evident wird.
Die Pathogenese des Zervixkarzinoms ist eng mit der Infektion durch humane
Papillomviren assoziiert. Allerdings werden noch weitere Faktoren wie übermäßiger
Nikotinkonsum, andere Virusinfektionen (HSV, HIV) sowie immunologische Faktoren
angenommen, welche die Kanzerogenese begünstigen können. Zervikale
Plattenepithelkarzinome entstehen aus klinisch gut erfassbaren Vorläuferläsionen, den
zervikalen intraepithelialen Neoplasien (CIN 1–3). Schätzungsweise 1-4 % aller jüngeren
Frauen leiden an einer Präkanzerose der Cervix uteri. Auch die Dysplasien sind
ätiologisch mit einer Papillomvirus (HPV)-Infektion verknüpft. Persistierende Infektionen
mit high risk-Papillomvirustypen sind mit einem erhöhten Progressionsrisiko verbunden.
Die Progression von der leichten zur schweren Zervixdysplasie sowie zum invasiven
Karzinom geht mit einer zunehmenden Expression viraler Onkogene einher, welche
direkt in die Regulation des Zellzyklus (z.B. über Dysregulation der
Tumorsuppressorproteine p53, Rb oder p16) und die Stabilität des Genoms eingreifen.
Die Disposition für das Zervixkarzinom hat eine erbliche Komponente. Bisher wird dies
insbesondere durch Familienuntersuchungen deutlich, bei denen für Frauen mit
erkrankten Schwestern oder Müttern ein auf 1.8-2.0 erhöhtes familiäres relatives Risiko
festgestellt worden ist. Es gibt erste Ansätze, die molekulargenetischen Grundlagen
über Assoziationsstudien zu klären. Bis auf einen Polymorphismus im TP53 Gen
(Arg72Pro) handelt es sich noch um Einzelstudien mit relativ kleinen Fallzahlen.
Eigene Vorarbeiten:
Im Forschungslabor der Frauenklinik sind die HPV-Typisierung mittels Hybrid Capture
Assays, die immunhistochemische Analyse der p16-Expression sowie verschiedene
Methoden der Hochdurchsatzgenotypisierung von genomischen DNA-Proben
etabliert. Im Rahmen der Studiengruppe Kolposkopie werden derzeit deutschlandweit
Patientinnen für die geplante Fall-Kontrollstudie eingebracht.
Forschungssymposium
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Zielsetzung:
Wir verfolgen die Arbeitshypothese, dass – ähnlich wie beim Mammakarzinom,
Prostatakarzinom oder Kolonkarzinom - auch beim Zervixkarzinom bisher unbekannte
genetische
Dispositionen
existieren,
die
mit
niedriger
Penetranz
die
Erkrankungswahrscheinlichkeit und/oder den Erkrankungsverlauf bei einem großen Teil
der Patientinnen signifikant beeinflussen. Diese Dispositionen sollten sich in
multizentrischen Assoziationsstudien mit großen Fallzahlen identifizieren lassen.
In einer Fall-Kontrollstudie sollen daher genomische DNA-Proben von jeweils 500
Patientinnen mit CIN1, CIN2/3 oder invasivem Zervixkarzinom auf häufige
Genvarianten („single nucleotide polymorphisms“, SNPs) hin getestet werden. Die
Auswahl der Gene und Genvarianten orientiert sich teils an selbst bestimmten, teils an
publizierten Kandidaten. Wesentliche Ziele sind (i) die Validierung bereits berichteter
Assoziationen am eigenen Fallkollektiv; (ii) die Prüfung neuer aussichtsreicher
Kandidatenvarianten aus dem Umfeld der p53 und p16 Interaktoren; (iii) die
langfristige Perspektive einer genomweiten Assoziationsstudie. Die Genotypisierung
erfolgt mit High-Throughput-Methoden, vorzugsweise TaqMan Assays. Die
Genotypfrequenzen
werden
mit
der
in
einer
doppelt
so
großen
bevölkerungsbezogenen Stichprobe von 1000 unselektionierten Frauen verglichen.
Innerhalb des Fallkollektivs erfolgt ferner eine Stratifizierung und Auswertung nach
klinisch relevanten Gesichtspunkten (Diagnosealter, Histologie, HPV-Subtyp) sowie
eine Analyse der Korrelation des jeweiligen Genotyps mit Biomarkern für die
Progression des Tumors.
Mit dieser Studie wollen wir sowohl publizierte Pilotstudien zu genetischen Dispositionen
an einem großen Fall-Kontrollkollektiv validieren als auch neue genetische Faktoren für
Dysplasien und Karzinome der Zervix identifizieren. Gesichert identifizierte genetische
Risikofaktoren können neue Erkenntnisse zum Verständnis molekularer Mechanismen
hervorbringen und intrazelluläre Schaltstellen als potenzielle therapeutische
Angriffspunkte aufzeigen.
Methoden: Gensequenzierung, High resolution melting Analyse, Real-time PCR/
TaqMan Assays, Hybrid-Capture Assays, Immunhistochemie.
Kooperationen: Studiengruppe Kolposkopie
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Gewebedifferenzierung mittels der Volumen-OCT
Michael Dämgen, Thomas Lenarz, Burkhard Schwab, Martin Leinung
Klinik- und Poliklinik für Hals-,Nasen-,Ohrenheilkunde, Medizinische Hochschule Hannover
Problem/Ziel
Im Rahmen eines Verbundprojektes soll ein Funktionsmuster eines Lasertherapiesystems für die
Mikrochirurgie im Halsbereich realisiert werden. Das System beinhaltet als 2D- und 3D-bildgebendes
Verfahren einen Optischen Kohärenztomographen (OCT). Die Tiefeninformation wird hier allerdings
nicht über die Laufzeit, sondern über die Interferometrie mit einem vorher ausgekoppelten
Referenzlichtstrahl bekannter Länge erzeugt. Durch Verfahren des Probenstrahls über das zu
untersuchende Gebiet können zwei- und dreidimensionale Bilddaten akquiriert werden. Die OCT ist
sowohl in vivo als auch in vitro anwendbar. Mit Hilfe des rückgestreuten Lichtes werden Bilder
erzeugt, die jedoch durch ein ungünstiges Signal-Rausch-Verhältnis charakterisiert sind. Um die
Interpretation zu erleichtern wurden die Datensätze mittels selbstgeschriebener Algorithmen
modifiziert und in einen Volumendatensatz überführt.
0,
5
m
Nerv
Fett
Vene
Muskel
Methoden
Ein OCT-Gerät der Fa. LightLabImaging wurde in den Strahlengang eines Operationsmikroskops der
Fa. Carl Zeiss Surgical eingekoppelt (Time-domain, zentrale Wellenlänge 1278 nm).
Schwerpunktmäßig wurden tierische Mischgewebe mit eingelagerten funktionell relevanten Strukturen
untersucht. Mittels digitaler Bildfilterung, Kantendetektion, Grauwert-Summenbildung,,
schwellwertbasierte Segmentation sowie Hilbert-Transformation wurden die Einzelbilder in einer
Volumendarstellung assembliert.
Ergebnisse
Neurologische Strukturen sind im OCT-Bild durch eine homogene Binnenstruktur charakterisiert;
mittels Summenbildung zeigt sich eine typische Längsstreifung in der Aufsicht. Auch die
Identifikation von Muskulatur ist auf Grund des hohen Wassergehaltes gegeben. Blutgefäße können
durch Identifikation der Innenwandung beschrieben werden.
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Seite 45
Gefäßstruktur auf Muskelgewebe
•
teilweise Überdeckung durch Fettauflagerung
(weiß umrandetes Areal in Schemazeichnung)
•
Einblutungen in das Gewebe täuschen Blutgefäße vor
•
Gefäßidentifikation durch Summenwertbildung
Einbindung in einen möglichen Gesamtkontext einer onkologischen
Forschergruppe
Als Basis soll ein Katalog gesunder, präkanzeröser und maligner Befunde in Verbindung mit dem
Expertenwissen des Pathologen erarbeitet und damit die jeweiligen Veränderungen identifiziert
werden. Die primäre Orientierung der Bildgebung (Schnittbild oder en face) ist dabei
vernachlässigbar, sofern die klinisch wichtige Basalmembran dargestellt werden kann.
Diskussion
Hinsichtlich onkologischer Dignitätseinschätzung stellt die sog. „optische Biopsie“ ein
zukunftsweisendes Forschungsgebiet dar, das pathogenetische Veränderungen in situ dokumentieren
kann. Es ist gezeigt worden, dass die oft schwierige und Erfahrung erfordernde Interpretation von
OCT-Bilddaten durch die Bearbeitung mit einfachen Algorithmen entscheidend erleichtert werden
kann.
[email protected]
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Genexpression von hBD-1 in Neoplasien und entzündetem Gewebe
M. Stieve, W. R. Abraham
HNO-Klinik Medizinische Hochschule Hannover
Helmholtz Institut, Braunschweig
Humane Defensine (hBDs) können als Teil des angeborenen Immunsystems in entzündlichen
Prozessen der Mundhöhle und im Speichel nachgewiesen werden. Sie wirken lokal
antimikrobiell und Verhindern aszendierende Infektionen. In epithelialen Neoplasien scheint
hBD1 ein Tumorsupressor zu sein.
Ziel der Studie ist zunächst den Nachweis zu führen, ob Defensine in
Plattenepithelkarzinomen vorhanden sind im Vergleich zu entzündlichen Veränderungen der
Mundhöhle. Dazu sollen Gewebeproben der Mundhöhle durch quantitative
Genexpressionsstudien mittels Realtime PCR analysiert werden.
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Thrombozyten in der Onkologie
Dr. Dr. Ingvild Birschmann
Dr.rer.nat. Dr.med. Ingvild Birschmann
Dipl. Chem./Ärztin, Arbeitsgruppenleiterin/Assistenzärztin
Klinik für Hämatologie, Hämostaseologie, Onkologie und Stammzelltransplantation
email: [email protected]; Tel. 0511 532-4147; 0511 60060412 (Forschungslabor)
1
Thema
Thrombozyteninteraktionen und -funktion in der Onkologie basierend auf dem PlateletWeb
2
2.1
Stand der Forschung, eigene Vorarbeiten
Stand der Forschung
Um die Funktion von humanen Plättchen genauer zu verstehen und sie gegebenenfalls beeinflussen zu
können, sind in den letzten Jahren zahlreiche Daten über die mRNA- und Proteinzusammensetzung dieser
Zellen z.B. mittels massenspektrometrischer Untersuchungen gesammelt worden. Damit diese Menge an
Informationen biologisch anwendbar wird, sind sie bioinformatisch erfasst und durch Verknüpfung mit
weiteren Daten z. B. über mögliche Interaktoren aufgearbeitet worden. Somit ergibt sich ein PlättchenInteraktom, dass auf der Seite http://plateletweb.bioapps.biozentrum.uni-wuerzburg.de/PlateletWeb.php
zugänglich ist.
Ändern sich in einer Zelle die möglichen Interaktionen oder kommt es zu fehlregulierten Protein-ProteinWechselwirkungen z.B. durch Mutationen, kann dies zu einem Funktionsausfall der Zelle und somit zum
Zelltod führen oder zu Veränderungen die mit einer unkontrollierten Vermehrung von Zellen einhergehen.
Treten solche Veränderungen z.B. durch Translokationen der hämatopoetischen Stammzelle auf, sind diese
häufig assoziiert mit der Entwicklung von Akuten oder Chronischen Leukämien. Während diese
Translokationen in Leukozyten intensiv untersucht werden, gibt es wenig aktuelle Forschung über das
Vorkommen und die Auswirkung solcher Aberrationen in Thrombozyten. Blutungs- bzw. thromboembolische
Ereignisse haben bei Tumorpatienten eine hohe Inzidenz. Sie können durch unterschiedliche Ursachen
hervorgerufen werden – eine davon ist die Veränderung von Protein-Protein-Interaktionen in Thrombozyten.
2.2
Eigene Vorarbeiten
Aus Daten von Plättchen und ihrem Proteom und Transkriptom (Dittrich et al, 2005) wurde zusammen mit
dem Lehrstuhl für Bioinformatik (Würzburg) eine umfassende Proteomdatenbank humaner Thrombozyten
erstellt. Dazu wurden Proteine aus Proteomstudien von Plättchen und deren Mikropartikel erfasst und um die
in einer SAGE Studie (Dittrich et al, 2006) identifizierten Transkripte erweitert. Außerdem wurden Daten aus
einer Phosphoproteomstudie mit einbezogen, die das „Kinom“ von Plättchen charakterisieren. Zudem
wurden die bereits bekannten Thrombozytenproteine aus den großen Proteindatenbanken (SwissProt,
HPRD, NCBI Gene) mit zur Erstellung eines sogenannten Interaktoms genutzt. Ausgehend von dieser
Datenbasis und den Daten aus zwei umfassenden humanen Yeast Two-Hybrid Studien wurde ein ProteinInteraktionsnetzwerk konstruiert, welches das gesamte bisher bekannte zelluläre Netzwerk des
Thrombozyten
repräsentiert.
Dieses
Netzwerk
(unter
http://plateletweb.bioapps.biozentrum.uni-
wuerzburg.de/PlateletWeb.php) ermöglicht einerseits die graphentheoretische Analyse der Struktur des
Thrombozyteninteraktoms und erlaubt anderseits spezifische Vorhersagen über potentielle neue
Interaktionspartner und Modulatoren von Signaltransduktionskaskaden. Dies konnten wir spezifisch für den
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1
Thrombozyten in der Onkologie
Dr. Dr. Ingvild Birschmann
ILK-PINCH-Parvin Komplex in Plättchen zeigen (Dittrich et al, 2008). Damit potentielle Interaktionen
zwischen Proteinen in reinen Plättchen untersucht werden können, wurde zudem ein Protokoll zur
Herstellung hochreiner Plättchen entwickelt. Die erhaltenen Plättchen waren frei von zellulären oder serösen
Kontaminationen und konnten nach der Prozedur noch aktiviert werden (Birschmann et al, 2007). In einer
Anwendung dieser Methode konnten wir das Vorhandensein von eNOS (einem bis dato umstrittenen
thrombozytären Protein) in Plättchen ausschließen (Gambaryan et al, 2008).
Die Kombination von Daten aus in silico und in vitro Analysen ermöglicht die experimentelle Validierung von
postulierten Signalwegen (Dittrich et al, 2008). Dieses konnte jetzt um eine domänen-spezifische Suche
erweitert werden, bei der wir neue Interaktionen in humanen Plättchen entdecken konnten und eine dieser
(Abi1-VASP) charakterisierten (Dittrich et al, 2009). In einem nächsten Schritt sollen diese „Tools“ kombiniert
mit klassischen molekularbiologischen Methoden angewandt werden, um veränderte Interaktionen in
Thrombozyten bei leukämischen Patienten zu untersuchen und damit neben dem tieferen Verständnis für
die Funktionsweise von Plättchen, neue Informationen über hämostaseologische Aspekte der Onkologie zu
gewinnen.
3
Ziele
1. Identifizierung der (domänen-)spezifischen Änderungen von Interaktionen und deren Regulation in
Plättchen bei genetischen Mutationen in den frühen Stammzellen der hämatopoetischen Reihe
a. bei Fusionsproteinen (MLL-Rekombinom, Bcr-ABL)
b. bei Punktmutationen (JAK2)
mittels einer Kombination von in silico und in vitro/in vivo Techniken
2. Angebot der Plättchenfunktionsanalytik in der Onkologie (Aggregometrie mit verschiedenen Agonisten,
FACS, Immunofluoreszenz, EM (in Koop))
4
Literaturverzeichnis
Birschmann I, Mietner S, Dittrich M, Pfrang J, Dandekar T, Walter U (2007) Use of functional highly purified
human platelets for the identification of new proteins of the IPP signaling pathway. Thromb Res 122(1): 59-68
Dittrich M*, Birschmann I*, Mietner S, Sickmann A, Walter U, Dandekar T (2008) Platelet protein interactions:
map, signaling components and phosphorylation groundstate. Arteriosclerosis, thrombosis, and vascular biology
28(7): 1326-1331
Dittrich M, Birschmann I, Pfrang J, Herterich S, Smolenski A, Walter U, Dandekar T (2006) Analysis of SAGE data
in the platelet: features of active translation and regulation. Thrombosis and haemostasis 95(4): 643-651
Dittrich M, Birschmann I, Stuhlfelder C, Sickmann A, Herterich S, Nieswandt B, Walter U, Dandekar T (2005)
Understanding platelets: Lessons from proteomics and promises from network analysis. Thrombosis and
haemostasis 94(5): 916-925
Dittrich M, Straßberger V, Tas P, Lewandrowski U, Sickmann A, Walter U, Dandekar T, Birschmann I (2009)
Characterization of a novel interaction between VASP and Abi-1 in human platelets: A concerted computational
and experimental approach. in preparation
Gambaryan S, Kobsar A, Hartmann S, Butt E, Birschmann I, Rukoyatkina N, Kuhlencordt P, Müller-Esterl W,
Lohmann SM, Walter U (2008) NO-synthase- / NO- independent regulation of human and murine platelet soluble
guanylyl cyclase activity. J Thromb Haemost 6(8): 1376-1384
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Seite 49
2
Titel miRNA-regulierte Signalwege in normalen und malignen myeloischen Zellen
Projektleiter
M. Eder, M. Scherr
Klinik für Hämatologie, Hämostaseologie, Onkologie und
Stammzelltransplantation
Stand der Forschung
miRNAs sind endogen exprimierte kleine regulatorische RNAs. Sie werden primär als
längere, zum Teil polycistronische Vorläufer, sog. pri-miRNAs, transkribiert und über
mehrere Zwischenstufen enzymatisch zu reifen miRNAs prozessiert (1). Diese
werden in Multiprotein-Effektor-Komplexe (RISC: RNA-induced silencing complex)
inkorporiert und rekrutieren RISC durch sequenzspezifische Hybridisierung an
zumeist mehrere Ziel-mRNAs. Abhängig vom Grad der Hybridisierung zwischen
miRNA/RISC und Ziel-mRNA wird entweder die mRNA-Translation inhibiert und/oder
deren Abbau beschleunigt. Die miRNA-Biogenese und ihre Komponenten sind
evolutionär hoch konserviert, und miRNAs regulieren eine Vielzahl physiologischer
Prozesse einschließlich der Zelldifferenzierung. miRNAs werden linien- und
reifungsspezifisch in der Hämatopoese exprimiert (2), und ihre aberrante Expression
ist insbesondere im Rahmen zellulärer Transformation (3) und innerhalb der
Hämatopoese bei Lymphomen, akuten Leukämien und myeloproliferativen
Erkrankungen beschrieben (4).
Aktueller Schwerpunkt der miRNA-Biologie ist die Identifizierung molekularer
Mechanismen der Regulation (patho-)pysiologischer Prozesse durch miRNAs, und
damit die Identifizierung miRNA-regulierter Zielgene (und deren Funktionen). Dies
wird zum einen dadurch erschwert, dass miRNAs das zelluläre Proteom vielfach,
wenn auch zum Teil in nur geringem Ausmaß, regulieren (5,6), und zum anderen
durch die Tatsache, dass aktuelle bioinformatische Ansätze zur Identifizierung von
Zielgenen wenig effektiv sind. Aktuelle Daten lassen in diesem Zusammenhang
vermuten, dass individuelle miRNAs durch die Regulation mehrerer Zielgene die
Aktivität spezifischer Signalkaskaden regulieren (7). Die Kenntnis miRNA-regulierter
Signalwege/Funktionen ist daher Vorraussetzung für eine zukünftige direkte Nutzung
von miRNAs als therapeutische Zielstrukturen.
Referenzen:
(1) Bartel DP. MicroRNAs: genomics, biogenesis, mechanism, and function. Cell. 2004; 116:281–297
(2) Chen CZ, Li L, Lodish HF, Bartel DP. MicroRNAs modulate hematopoietic lineage differentiation.
Science. 2004; 303:83–86.
(3) Lu J, Getz G, Miska EA, et al. MicroRNA expression profiles classify human cancers. Nature. 2005;
435:834–838.
(4) Yendamuri S, Calin GA. The role of microRNA in human leukemia: a review. Leukemia. 2009 Jan 15.
[Epub ahead of print]
(5) Selbach M, Schwanhäusser B, Thierfelder N, Fang Z, Khanin R, Rajewsky N.
Widespread changes in protein synthesis induced by microRNAs. Nature. 2008; 455: 58-63
(6) Baek D, Villén J, Shin C, Camargo FD, Gygi SP, Bartel DP. The impact of microRNAs on protein output.
Nature. 2008;455: 64-71.
(7) Li QJ, Chau J, Ebert PJ et al. miR-181a is an intrinsic modulator of T cell sensitivity and selection. Cell.
2007;129:147-61
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Seite 50
Eigene Vorarbeiten
Messung der Expression von miRNAs und AntagomiRs
Zur Messung der miRNA-Expression stehen neben Micro-Arrays kommerziell
erhältliche quantitative RT-PCR Assays zur Verfügung. Wir haben mit beiden
Methoden bereits die miRNA-Expression in normalen, CML- und AML-CD34+ Zellen
analysiert, und differentiell regulierte miRNAs identifiziert (1). Wir haben darüber
hinaus eine quantitative RT-PCR zur Messung der AntagomiR-Expression (zu
individuellen miRNAs komplementäre antisense-Konstrukte; Expression viral oder
chemisch modifizert) etabliert, die simultane Messung von shRNAs, miRNAs und
deren Antagonisten erlaubt.
Stabile Überexpression und Antagonisierung individueller miRNAs
Wir haben lentivirale Vektoren generiert, die nach Transduktion die stabile
Expression individueller miRNAs (gain-of function) und AntagomiRs (loss-of function)
ermöglichen (2). Dabei erlaubt die Expression von EGFP oder RFP die Isolation
stabil transduzierter Klone mit quantitativ unterschiedlicher Überexpression oder
Antagonisierung individueller miRNAs (1,2). Zusätzlich sind nicht-virale Methoden zur
transienten Expression von miRNAs/AntagomiRs im Labor etabliert. In Verbindung
mit unseren viralen Expressions-Systemen für Transgene oder shRNAs (gain und
loss-of function für individuelle Gene) (3-5) und der Möglichkeit, Zellen mit quantitativ
unterschiedlicher Überexpression/Inhibition von Genprodukten zu generieren, ist es
möglich, die Effekte von Einzelgen- (genspezifische RNAi) und Multitarget- Inhibition
durch miRNAs quantitativ zu vergleichen.
Target-Prädiktion für einzelne miRNAs und miRNA-Gruppen
Basierend auf etablierten Programmen haben wir eines zur besseren Vorhersage
von miRNA-Targets unter Berücksichtigung von Sekundärstrukturen der mRNA
entwickelt. Dabei werden miRNA-Kandidaten Zielgene mittels Targetscan identifiziert
und anschließend deren Sekundärstruktur-abhängige Interaktion mit einer miRNA
analysiert. Individuell selektionierte Gene werden dann mittels GenMAPP bekannten
Signalwegen zugeordnet. Interaktionen zwischen miRNAs und weiteren Genen
innerhalb derart identifizierter Signalwege, die nicht über Targetscan identifiziert
wurden, können anschließend ebenfalls auf Sekundärstruktur-abhängige Interaktion
mit einer spezifischen miRNA hin analysiert werden.
Zur Validierung von potentiell miRNA-regulierten Genen haben wir erste quantitative
Proteom-Analysen mittels Antikörper- beladener Microarrays durchgeführt (in
Zusammenarbeit mit Abt. Molekularpathologie).
Referenzen:
(1)
Venturini L, Battmer K, Castoldi M, Schultheis B, Hochhaus A, Muckenthaler MU, Ganser A, Eder
(2)
(3)
(4)
(5)
M*, Scherr M*. Expression of the miR-17-92 polycistron in chronic myeloid leukemia (CML) CD34+
cells. Blood. 109:4399-405. 2007
Scherr M, Venturini L, Battmer K, Schaller-Schoenitz M, Schaefer D, Dallmann I, Ganser A, Eder M.
Lentivirus-mediated antagomir expression for specific inhibition of miRNA function. Nucleic Acids
Res. 35:e149. Epub 2007 Nov 19
Scherr M, Battmer K, Ganser A, Eder M. Modulation of gene expression by lentivirus-mediated
delivery of small interfering RNA. Cell Cycle 2: 251-257, 2003
Scherr M, Battmer K, Schultheis B, Ganser A, Eder M. Stable RNA interference (RNAi) as an option
for anti bcr-abl therapy. Gene Ther 1: 12-21, 2005
Scherr M, Chaturvedi A, Battmer K, Dallmann I, Schultheis B, Ganser A, Eder M. Enhanced
sensitivity to inhibition of SHP2, STAT5, and Gab2 expression in chronic myeloid leukemia (CML).
Blood 107:3279-87, 2006
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Bisherige Förderung
DFG SFB 566, A12
DFG REBIRTH
H.W. & J. Hector-Stiftung
Wilhelm Sanders-Stiftung
Zielsetzung
Basierend auf der Hypothese, dass miRNAs durch „Multi-Target-Regulation“
biologisch relevante Signalkaskaden modulieren, sollen miRNA-regulierte
Signalwege der Zelldifferenzierung in normalen und malignen myeloischer Zellen
molekular und funktionell charakterisiert werden. Diese Arbeiten sollen in der
Analyse des Potentials spezifischer miRNAs als therapeutische Zielstrukturen
münden.
Arbeitsprogramm
Identifizierung von miRNA-Zielgenen
Mittels unseres Programms identifizierte potentielle miRNA-Zielgene werden
anhand von GenMAPP bekannten Signalwegen zugeordnet, und die (relativen)
Häufigkeiten von potentiellen miRNA-Zielgenen innerhalb unterschiedlicher
Signalkaskaden bestimmt. In Kaskaden mit Häufung potentieller Targetgene
werden anschließend die nicht als miRNA-reguliert erkannten Gene auf Bindung
der jeweiligen miRNA hin analysiert, um auch nicht durch Targetscan identifizierte
Gene auf miRNA-Bindung hin untersuchen zu können. Dieses Vorgehen soll
initial für die miRNAs des polycistronischen miR-17-92 Clusters (miR-17, miR18a, miR-19a, miR-20a, miR-19b, miR-92-1), das in der chronischen Phase der
CML überexprimiert ist (siehe Eigene Vorarbeiten, Ref. 1) und für miR-125, die
nach Überexpression die Differenzierung von 32D Zellen inhibiert, evaluiert
werden. Anschließend sollen für miRNAs, die in normalen CD34+ Zellen, in
CD34+ Zellen von CML-Patienten (myeloproliferatives Syndrom mit erhaltener
Differenzierungskapazität) und CD34+ Zellen von AML-Patienten
(Differenzierungsblock) differentiell exprimiert werden, systematisch mögliche
Zielgene und Signalwege analysiert werden.
Validierung potentieller miRNA-regulierter Zielgene
Die Proteinexpression von miRNA-regulierten Kandidatengenen in spezifischen
Signalwegen soll anschließend entweder direkt mittels Immunoblot oder mittels
Proteinmicroarray in Zelllinien mit miRNA-spezifischem Phänoytp und
entsprechenden Kontrollen einschließlich solchen, die entsprechende
AntagomiRs exprimieren, analysiert werden (siehe Eigene Vorarbeiten:
Zellkulturmodelle). Ergänzend soll die direkte miRNA/mRNA- Bindung mittels
Luciferase-Konstrukten, die die 3´UTR der Ziel mRNA tragen, untersucht werden.
Gegebenenfalls wird eine Erweiterung quantitativer Proteom-Analyse mittels
SILAC im Verlauf des Projektes angestrebt.
Funktionelle und quantitative Analyse validierter miRNA-Zielgene
Um die funktionellen Effekte einer u.U. nur geringen Inhibition der Expression
mehrerer Proteine durch miRNAs bestimmen zu können, sollen Zelllinien
generiert und selektioniert werden, die durch Gen-spezifische RNAi eine
vergleichbare Inhibition individueller Gene aufweisen. Vergleich der Phänotypen
Forschungssymposium
"Onkologie an der MHH"
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von Zelllinien mit vergleichbarer Inhibition eines Gens durch RNAi oder miRNA
ermöglicht es, mehrere biologisch relevante Funktionen innerhalb eines
Signalweges quantitativ zu bestimmen (Multitarget-Regulation). Deren Nutzung
als mögliche therapeutische Zielstrukturen soll mit Fortschreiten des Projektes in
präklinischen Modellen (Transduktion primärer CD34+Zellen von Normalspendern
und CML-Patienten, ggf. AML Patienten, Mausmodell) evaluiert werden.
Forschungssymposium
"Onkologie an der MHH"
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Abstrakt für das MHH Onkologie Symposium 09/2009
MN1 as a potent leukemia model.
M. Heuser
Acute myeloid leukemia is sustained by leukemia stem cells characterized by enhanced selfrenewal, blocked differentiation and/or reduced apoptosis. To identify potential therapeutic
targets we developed a new leukemia model driven by a potent oncogene called MN1. The
MN) gene was first identified as a fusion partner of TEL, an ETS transcription factor, in
patients with myeloid leukemia or myelodysplastic syndrome containing the translocation
t(12;22)(p13;q11). We found that the expression level of MN1 is high in acute myeloid
leukemia (AML) patients resistant to induction chemotherapy, that high MN1 expression is
associated with a poor prognosis in AML patients with a normal karyotype, and that it
predicts resistance to treatment with retinoic acid. Using retroviral gene transfer and bone
marrow transplantation we and others demonstrated that MN1 overexpression is sufficient to
induce a rapidly lethal AML in mice by both blocking differentiation and promoting
proliferation through independent functions. Both preclinical and clinical data provide strong
evidence that MN1 plays an important role in the pathogenesis and/or treatment resistance in
AML patients. Our current work focuses on understanding the leukemogenic properties of
MN1 and on identifying drugs that can inhibit MN1’s leukemic functions.
Forschungssymposium
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PD Dr. C. Reuter
SFB-Projektvorschlag 2009
Titel „Elucidation and chemotherapeutic alterations of the farnesylated proteome in
leukemia cells“
Projektleiter: PD Dr. med. Christoph Reuter, Abteilung für Hämatologie/Onkologie,
Medizinische Hochschule Hannover
Zusammenfassung:
The goal of this research project is to increase our understanding of leukemia on the genetic,
proteomic and biological levels (e.g. the RAS-to-MAP kinase module). Therefore, we
developed a strategy to define the farnesylated proteome in myeloid leukemia (AML+CML)
cells and used this method to monitor effects of clinically used prenylation inhibitors such as
farnesyl transferase inhibitors (FTIs) BMS-214,662 and L-778,123, the HMG-CoA reductase
inhibitor lovastatin and the bisphosphonate (inhibitors of farnesyl diphosphate synthetase)
zoledronate. Elucidation of changes of farnesylation in FTI treated malignant hematologic
cells will help to identify potential pharmacodynamic markers of FTI treatments. We also
investigated combinations of prenylation inhibitors with standard chemotherapeutics with the
aim to define more effective treatment strategies with potential clinical usefulness. Finally, a
well defined sub-group of AML patients were analysed for K- and N-Ras mutations.
(200 Wörter)
Stand der Forschung:
Protein prenylation is an evolutionarily conserved post-translational modification
essential for normal cellular activities and has an important role in numerous disorders which
afflict humans, including cancers, progeroid syndromes, immunological/viral illnesses,
parasitic diseases and brain pathologies, including multiple sclerosis, Alzheimer's disease
and stroke. Farnesylation is a post-translational modification critical for the proper function of
multiple physiologically important proteins, including small G-proteins, such as RAS.
Methods allowing rapid and selective detection of protein farnesylation are fundamental for
the understanding of farnesylated protein function and for monitoring efficacy of
farnesyltransferase inhibitors (FTI). FTIs are one class of drugs which interfere with the RASto-MAPK signalling module (Morgan et al 2007). FTIs have been reported to elicit numerous
cellular effects, including induction of apoptosis and cytostatic effects. While FTIs have
promising activity in leukemia, including cases of complete remission, these drugs exhibit
limited efficacy as single agents. However, FTIs may be therapeutically useful in combination
with chemotherapeutics or in maintenance therapy (Morgan et al. 2007).
(200-300 Wörter)
1. Zhang, F.L. & Casey, P.J (1996). Protein prenylation: molecular mechanisms and
functional consequences. Annu Rev Biochem. 65, 241-269.
2. Morgan, M.A., Ganser, A. & Reuter, C.W (2007). Targeting the RAS signalling pathway in
malignant hematologic diseases. Curr Drug Targets 8, 217-235.
Eigene Vorarbeiten
In this study (1), FTase targets were labeled using the unnatural FPP analogue 8anilinogeranyl diphosphate (AGPP) in a tagging-via-substrate approach. Antibodies specific
for the anilinogeranyl moiety were used to detect the AG-modified proteins. Coupling this
highly effective labeling/detection method with two dimensional electrophoresis (2-DE) and
subsequent Western blotting, allowed simple, rapid analysis of the complex farnesylated
proteome. This snapshot approach has significant advantages over traditional techniques,
including radiolabeling, anti-farnesyl antibodies or mass spectroscopy and enables dynamic
analysis of the farnesylated proteome.
(200 Wörter)
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PD Dr. C. Reuter
SFB-Projektvorschlag 2009
1. Onono FO, Morgan MA, Spielmann HP, Andres DA, Ganser A, Reuter CWM (2009). A taggingvia-substrate approach to elucidate the farnesylated proteome using 2D electrophoresis (2DE)
coupled with Western blotting. Submitted to Molecular and Cellular Proteomics (MCP).
2. Onono FO, Morgan MA, Wegner J, Ganser A, Reuter CWM (2009). Blockade of idarubicininduced up-regulation of MAPK signaling protects cells from apoptosis. Manuscript in preparation
for Blood.
3. Reuter CWM, Krauter J, Onono FO, Bunke T, Damm F, Göhring G, Schlegelberger B, Ganser A,
Morgan MA (2009). N- and K-RAS mutations in cytogenetically normal acute myeloid leukemia
(AML). Manuscript in preparation for Leukemia.
Die o.g.Manuskripte liegen bereits in vorläufiger Form vor und können jederzeit nachgereicht werden
(auch als PDF-file), um „Göttinger SFB-Problemen“ vorzubeugen. Auch die Einreichung zur
Publikation ist dokumentiert (email des Editors).
Bisherige Förderung:
DJCLS (Jose-Carreras)
Zielsetzung
Prenylierungsinhibitoren wie FTI, GGTI, PPMTI, Statine und Bisphosphonate besitzen
eine antileukämische und antineoplastische Aktivität. Das Ziel dieses Forschungsprojektes
ist
die
Charakterisierung
von
relevanten
molekularen
Zielstrukturen
von
Prenylierungsinhibitoren und Markern des Tumoransprechens.
Weiterhin sollen die
Kombination von Prenylierungsinhibitoren mit Standardchemotherapeutika mit dem Ziel der
Entwicklung effektiver Therapieregime evaluiert werden. Die Aufklärung von FTI-induzierten
Veränderungen der Proteinprenylierung in malignen, hämatologischen Zellen wird bei der
Identifizierung von potentiellen pharmakodynamischen Markern und bei der Identifizierung
von potentiellen molekularen Targets von FTIs hilfreich sein.
(1-2 Sätze)
Arbeitsprogramm
6.1. Identifizierung der Zielproteine von Prenylierungsinhibitoren. Diverse Proteine mit
CAAX-Motiv wurde bereits als potentiale Targets von Prenylierungsinhibitoren identifiziert
(z.B. RAS, RhoB, CENP-E/F und andere). Es ist aber weiterhin unklar welche/s dieser
Proteine
das/die
biologisch
und
klinisch
relevanten
Zielstrukturen
von
Prenylierungsinhibitoren wie z.B. FTIs darstellen. Unser Kollaborateur (Dr. Spielmann,
University of Kentucky) hat kürzlich eine alternative Methode zur Markierung und Nachweis
von farnesylierten Proteinen entwickelt (Troutman et al. 2005). Dr. Spielmann entwickelte
ein Farnesyldiphosphatanalog, welches in Proteine in einer FTase-abhängigen Reaktion
eingebaut wird und generierte einen spezifischen Antikörper zur Detektion der mit diesem
Analogon modifizierten Proteine. Wir nutzen diese Methode, Veränderungen der nativen
Proteinfarnesylierung in Anwesenheit von Prenylierungsinhibitoren (z.B. FTIs) zu
charakterisieren.
Mit Hilfe von Immunopräzipitation, Western Blotting und
Massenspektrometrie werden wir die Proteine identifizieren, deren posttranslationale
Farnesylierung durch entsprechende Inhibitoren gehemmt wurde.
6.2. Umkehrung („Rescue“) der Effekte von Prenylierungsinhibitoren. Wir werden ein
kürzlich entwickeltes, induzierbares Membranrekrutierungssystem (ARGENTTM Regulated
Heterodimerization Kit from ARIAD Pharmaceuticals, Inc, Cambridge, MA; Castellano &
Chavrier 2000) einsetzen, um die durch entsprechende Inhibitoren (z.B. FTI) gehemmte
Membranrekrutierung
von
CAAX-Motiv-enthaltenden
Proteinen
in
myleoischen
Leukämiezellen wiederherzustellen.
Dieses System erlaubt eine regulierte Heterodimerisierung von Proteinen und nutzt
die Eigenschaft des zellpermeablen Rapamycinderivats AP21967 eine Proteindimerisierung
zu induzieren. Die nativen C-terminalen CAAX-Motive werden zu SAAX modifiziert (d.h. z.B.
Cys186Ser Mutation in RAS; Buss et al. 1989), so dass die Proteine nicht länger durch
FTase oder GGTase-I prenyliert und somit membranverankert werden können. Auf diese
Weise wird die Hemmung der Membranbindung von Targetproteinen durch
Prenylierungsinhibitoren wie FTIs aufgehoben bzw. neutralisiert.
Zellen, die diese
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PD Dr. C. Reuter
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Konstrukte exprimieren, werden auf Expression, Lokalisation, funktionelle Aktivität (z.B. als
Mediatoren der Signaltransduktion) und Reversion des FTI Phänotyps untersucht. Mit Hilfe
dieses Systems können biologisch und klinisch relevante Zielstrukturen dieser Inhibitoren
identifiziert werden.
Abbildung 1. Modell der induzierbaren Rekrutierung von löslichen, potentiellen Prenylierungssubstraten
(wie z.B. RAS-SAAX, Rho-SAAX o.a.) an das membranlokalisierte Andockprotein FKBP durch AP21967.
Die Inkubation mit dem membranpermeablen AP21967, das als Heterodimerisierer aufgrund seiner Bindung von
FKBP- und FRB-Domänen fungiert, transloziert RAS-SAAX oder andere interessante Proteine vom Zytosol an
das Plasmamembranprotein myr-FKBP.
Alternativ, werden SAAX-Proteinkonstrukte mit N-terminalen Myristoylierungssignalen
versehen, um eine Membranlokalisation herbeizuführen. Die Membranbindung dieser
myristoylierten SAAX-Proteine wird nicht durch FTIs oder GGTIs gehemmt. Daher sollte
eine FTI-Inkubation von Zellen, die ein relevantes, myristoyliertes FTI-Targetprotein
exprimieren resistent gegenüber FTI-induzierten zytotoxischen Effekten sein (einschließlich
Reversion der phänotypischen Transformation, Änderungen der Zellzylusprogression,
Induktion der Apoptose und Blockierung der Signaltransduktion).
Abbildung 2. Identifizierung und Charakterisierung von Prenylierungsinhibitor-Targetproteinen (PI
Targets). Myristoylierte Fusionsproteine von potentielle PI-Targets werden benutzt um eine korrekte
Membranlokalisation dieser Proteine zu erreichen und somit die biologischen Effekte von Prenylierungsinhibitoren
in leukämischen Zellen aufzuheben. Außerdem werden wir die Effekte von Prenylierungsinhibitoren durch
spezifische Herunterregulierung der zellulären Proteinpools mittels siRNA-Technologie imitieren. Pseudosubstrate (PS) und Pseudo-liganden (PL) werden ebenfalls eingesetzt, um die Signaltransduktion z.B. via RAS
spezifisch zu hemmen.
6.3. Charakterisierung der spezifischen Rolle der Targetproteine von Prenylierungsinhibitoren. Um die Rolle der Zielproteine von Prenylierungsinhibitoren zu charakterisieren,
sollen diese Proteine durch die spezifische siRNA Technologie herunterreguliert werden.
Sollte der „siRNA-knock-down“ ähnliche Effekt wie die Prenylierungsinhibitoren induzieren,
würde dieses Ergebnis die spezifische Rolle des Targets erhärten.
6.4. Analyse von RAS-Mutationen und Aktivierung in Leukämiezellen. Es gibt zur Zeit
keinen Prädiktor für eine FTI-Wirksamkeit. Ein Prädiktor könnte die RAS-Aktivierung (d.h.
RAS-GTP) sein. Wir werden diese Hypothese testen.
-Analyse der RAS-Aktivierung.
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PD Dr. C. Reuter
SFB-Projektvorschlag 2009
6.5. Analyse des therapeutischen Potentials von Inhibitoren der RAS-Prenylierung
und der RAS-Signaltransduktion alleine und in Kombinationsregimen.
(200-300 Worte, gern untergliedert)
3. Troutman, J.M., Roberts, M.J., Andres, D.A. & Spielmann, H.P. (2005). Tools to analyze
protein farnesylation in cells. Bioconjug Chem. 16, 1209-1217.
4. Chehade, K.A., Andres, D.A., Morimoto, H. & Spielmann, H.P. (2000). Design and synthesis of a
transferable farnesyl pyrophosphate analogue to Ras by protein farnesyltransferase. J Org Chem. 65,
3027-3033.
Etablierte Methoden:
Zellbiologie, lentiviraler Gentransfer, 2D-Elektrophorese,
Massenspektroskopie (mit PD Pich), SDS-PAGE, Western Blotting, real-time PCR, flow
cytometry, analysis of combined drug effect (method of Chou & Talalay), cell
proliferation/viability assays, detection of apoptosis.
Eine umfangreiche AMLProbensammlung liegt vor (AML-Studienzentrum).
Mögliche Kooperationen:
Prof. HP Spielmann, Dept. Mocelular & Cellular Biochemistry, University of Kentucky,
Lexington, Kentucky, USA (8-anilinogeranol, anti-AG antibody).
PD Dr. A Pich, Abt. Toxikologie, MHH (Massenspektroskopie).
PD Dr. J. Krauter, Abt. Hämatologie/Onkologie, MHH (AML-Studienzentrum).
Prof. Schlegelberger, Abt. Zell- und Molekularpathologie, MHH (Karyotypisierung).
Prof. Baum, PD Dr. Z. Li, Abt. Exp. Hämatologie, MHH (lentiviraler Gentransfer).
Benötigte Mittel: 1x BAT IIa; 0.5x BAT IIa; Verbrauchsmittel ca. 15-20.000 € p.a.
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Title: Second-line chemotherapy in Docetaxel-resistant Hormone-refractory Prostate
Cancer (HRPC): High efficacy of carboplatin plus weekly docetaxel.
C. Reuter, M. Morgan, T. Winkler, M. Fenner, A. Ganser, V. Grünwald.
Background: There is no standard chemotherapy for patients (pts) with docetaxel(D)-resistant,
hormone-refractory prostate cancer (HRPC). While initial reports support the use of
carboplatin (C) in combination with D as second-line treatment in these pts, the optimal
regimen is still unknown. Objective: Metastatic HRPC pts with clinical and/or radiographic
evidence of progression on D were included in our single center, retrospective analysis.
Intervention: Between February 2005 and April 2009, 38 pts received treatment with C AUC
5 q4wks in combination with D 35 mg/m² d1, d8, d15 q4wks. Outcome measures: All pts
were assessed for response rate (RR), progression free survival (PFS), and overall survival
(OS). Results: 35 pts were evaluable for response assessment. Median age was 68.5 years
(range 56-77) and median baseline performance status was ECOG 1 (range 0-3). The median
number of prior therapies was 1 (range 1-3) with a median of 7 cycles of D therapy (range 334) administered. 19 pts showed primary and 19 pts secondary failure towards prior D
treatment. Median PSA at baseline was 244.3 ng/ml (range 12.33-6,446). Serum
chromogranin A and neurone specific enolase (NSE) were elevated in 28/31 and 16/34 cases,
respectively. The median follow-up was 7.5 months (range: 0-41) with a median number of 6
cycles DC administered (range: 1-39, total of 315 cycles). Treatment with DC elicited a PSA
response (declines of ≥50%) in 18 of 35 pts (51.4%, 95% C.I. ) and PSA stabilization in 9/35
pts (25.7%). 8/35 pts (22.8%) progressed without PSA response. 8 PSA responders (22.9%)
had a maximal PSA reduction of >90%. The median duration of PSA response was 5.1 mo.
(95% C.I. 3.9, 7.9 mo.). PFS was significantly longer in PSA responders vs. PSA nonresponders (9.5 mo. vs 3.2 mo., p=0.000049). 16 of 23 pts with measureable disease were
evaluable for response assessment. 6 of 10 PSA responders had a PR and 4 SD, while 3/6
PSA non-responders had PD and 3 SD. At the time of analysis, 4 PSA responders and 11 PSA
non-responders have died. Median OS of all patients was 12.9 mo. (95 C.I. 7.6, 21.7 mo.)
with 19.8 mo. for PSA responders vs. 7.9 mo. for PSA non-responders (p=0.0007737). The
most common grade 3/4 toxicities were neutropenia in 12/39, anemia in 6/39 and
thrombocytopenia in 4/38 pts. 19 of 38 pts received blood transfusions due to anemia. The
most common grade 3-4 non-hematologic toxicities were bisphosphonate-induced
osteonecrosis of the jaw (ONJ) in 6/31 cases with zoledronic acid treatment and
thrombosis/embolism in 4/38 pts.
Forschungssymposium
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Conclusions: This retrospective analysis supports the
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usefulness of C plus weekly D chemotherapy as ≥second-line chemotherapy in D-resistant PC
patients.
Diese Daten wurden beim ASCO, ECCO, SIOG 2009 präsentiert und sind eingereicht zur
Publikation bei der Zeitschrift „Cancer“.
Ziele:
Diese
retrospektive
Analyse
einer
Zweitlinienchemotherapie
mit
Carboplatin/Docetaxel weekly beim Docetaxel-resistenten Prostatakarzinom soll prospektiv
im Rahmen einer multizentrischen, offenen Phase-III Studie in Deutschland getestet werden.
Primäres Studienziel ist das Gesamtüberleben.
Sekundäre Studienziele sind das
progressionsfreie Überleben, die Ansprechrate und patient reported outcome (PRO/FACT-P).
Efficacy Measures:
Radiologisches Tumorassessment per RECIST. Bone scan (≥2 new lesions=progression).
PSA-Response (>50%). Time to PSA progression. Duration of PSA response.
Lebensqualität/PRO: FACT-P (version 4).
Einschlusskriterien:
1. Histologisch gesichertes Adenokarzinom der Prostata.
2. Docetaxel-resistentes Prostatakarzinom definiert als Progression unter DocetaxelStandardchemotherapie (75 mg/m2 q3w).
3. Progression ist definiert als PSA-Anstieg über Nadir >25% mind. 2x gemessen im
Abstand von 3-4 Wochen bzw. Progression nach RECIST oder bone scan (≥2 neue
Läsionen).
Organisation:
Studienzentrale: Onkologische Ambulanz MHH, LKP: PD Dr. Reuter, Sponsor der Studie:
MHH, Geldgeber: Krebshilfe (geplant). Management: Prof. v.d. Leyen. Statistik : Inst. f.
Biometrie, MHH.
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Therapeutic and Malignant Dendritic Cells
Prof. Dr. Renata Stripecke
Lymphatic Cell Therapy Laboratory / Rebirth
Department of Hematology, Hemostasiology, Oncology and Stem Cell Transplantation
Dendritic cells (DC) are rare cells in the circulating peripheral blood (<1%) that orchestrate at a
large induction of immunity, anergy or tolerance. Our laboratory’s mission is to understand the
dysfunction of DCs in malignancies that makes them yield to cancer progression (through anergy
or tolerance) and revert their immune stimulatory function by genetic reprogramming. We have
recently analyzed diagnostic samples of acute myeloid leukemia and concluded that some of the
leukemic blasts have the capability to continue differentiation towards the two types of DCs:
myeloid and plasmacytoid DCs. Notably, high frequency of pDC was associated with a higher
survival of patients, which is a topic for further research in our lab. Another side of the coin is to
“fix” the myeloid DCs, such that they can revert the anergic state against the malignancy. Ex vivo
expansion of myeloid DC (mDC) can be achieved by culture of precursor cells with hematopoietic
growth factors and these culture systems have been used during the past decade clinically (as a
“add-on” autologous approach) for cancer immunotherapy. We have previously demonstrated
that hematopoietic precursors transduced with lentiviral vectors expressing Granulocyte
Macrophage-Colony Stimulating factor (GM-CSF) and Interleukin-4 (IL-4) can self-differentiate
into long-lived DCs in vitro and in vivo (Koya et. al., 2004, 2007). These cells were named Selfdifferentiating Myeloid-derived Antigen-presenting-cells reactive against Tumors (SMART-DCs)
require only one day of ex vivo genetic manipulation and are highly viable in vitro and in vivo (>4
weeks). The improved therapeutic success of SMART-DC vaccines compared to “conventional”
DCs to prevent and treat tumors was previously demonstrated in a syngeneic mouse melanoma
immunotherapy model. We are now proceeding with the safety enhancement of the lentiviral
vector system (with suicide genes, APC-specific promoters, integration deficient), such that in the
near future the engineered SMART-DCs can be tested clinically for immunotherapy of diseases
associated with established therapeutic antigens: MART-1 for melanoma (in collaboration with
Prof. Dr. Ralf Gutzmer, Dermatology) and pp65 for cytomegalovirus reactivation after transplants
(in collaboration with Prof. Dr. Eva Weissinger, Hematologoy). In parallel, we are using the
SMART-DC technology to validate putative leukemia “onco-antigens” (WT1 and FLT3-ITD) for
future prophylactic immunization of leukemia patients at high risk of relapse and/or not eligible for
stem cell transplantation. Our laboratory is providing assistance to several groups on production
of lentiviral vectors and we are interacting with several investigators for the development of
mouse models reconstituting the human immune system.
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Phase-II-Studie zum Organ-und Funktionserhalt der Zunge bei fortgeschrittenen
Plattenepithelkarzinomen Stadium III/IVa
A. Eckardt1, M.Stieve2, C. Reuter3, J.H. Karstens4, M. Ptok5, N.-C. Gellrich1
1
Klinik für Mund-, Kiefer- und Gesichtschirurgie
Klinik für Hals-Nasen-Ohrenheilkunde
3
Klinik für Hämatologie und Onkologie
4
Klinik für Strahlentherapie und spezielle Onkologie
5
Klinik für Phoniatrie und Pädaudiologie
2
Hintergrund: Kopf-Hals-Tumoren stellen mit einer weltweiten Inzidenz von 650.000
Neuerkrankungen pro Jahr eine große therapeutische Herausforderung dar. Die Entstehung
beruht meist auf einer Metaplasie-Dysplasie-Karzinom-Sequenz. Trotz modifizierter
operativer Techniken und Innovationen im Bereich multimodaler Therapiekonzepte konnte
die Überlebensrate in den letzten 50 Jahren nicht wesentlich verbessert werden [1]. Etwa 2/3
aller Tumorpatienten entwickeln lokoregionäre Rezidive oder Zweitkarzinome [2]. Moderne
chirurgische Resektions- und Rekonstruktionstechniken erlauben sehr gute morphologische
Wiederherstellung fehlender Organstrukturen, dennoch resultieren für eine Vielzahl der
Patienten dauerhafte Beeinträchtigungen der Schluck- und Sprachfunktion. Der Stellenwert
multimodaler Therapiekonzepte bei fortgeschrittenen Kopf-Hals-Karzinomen hinsichtlich der
lokalen Tumorkontrolle und des krankheitsfreien Überlebens ist wissenschaftlich belegt. Für
einzelne anatomische Lokalisationen von Kopf-Hals-Karzinomen konnte ebenso die
Möglichkeit eines Organ-und Funktionserhalts im Rahmen modifizierter multimodaler
Therapiekonzepte demonstriert werden. In der Therapie fortgeschrittener Kopf-HalsKarzinome kommen zunehmend „targeted therapies“ unter Einsatz monoklonaler Antikörper
zum Einsatz.
Die Frage eines Organ-und Funktionserhalts bei fortgeschrittenen Karzinomen der Zunge
wurde bislang insbesondere unter Berücksichtigung der Sprach- und Schluckfunktion nach
nicht-operativer Therapie nicht untersucht.
Vorarbeiten: Seit mehr als 15 Jahren werden klinische Studien zur präoperativen
Radiochemotherapie bei fortgeschrittenen Kopf-Hals-Karzinomen in Kooperation mit der
Klinik für Strahlentherapie durchgeführt. Im Langzeitverlauf konnte nachgewiesen werden,
dass diese modernen multimodalen Therapiekonzepte bereits präoperativ zu hohen
Komplettremissions-Raten führten sowie zu einer Verbesserung der lokalen Tumorkontrolle.
Aufbauend auf diesen Vorarbeiten sollen im Rahmen einer klinischen Phase-II-Studie
Fragestellungen zum Organ- und Funktionserhalt nach multimodaler Therapie oraler
Plattenepithelkarzinome bearbeitet werden.
Ziele: Das geplante Phase-II-Protokoll sieht ein Patientenkollektiv von 25 Patienten vor, bei
denen ein Zungenkarzinom (ICD-10; C01,C02.0-C02.2, C02.8) im fortgeschrittenen
Krankheitsstadium (Stad.III/IVa) diagnostiziert wurde. Nach 3 Kursen einer
Induktionschemotherapie (Docetaxel/Carboplatin/5-FU) wird bei Patienten mit einer
Komplettremission des Primärtumors nach chirurgischer Halslymphknotenentfernung eine
kurative Strahlentherapie plus Erbitux durchgeführt. Patienten, die keine Komplettremission
erreichen werden in den bekannten Grenzen der Tumorresektion und Lymphknotenentfernung
zugeführt plus adjuvanter Strahlentherapie mit Erbitux. Bei sämtlichen Patienten erfolgt
sowohl prä- wie posttherapeutsich eine Erhebung verschiedener etablierter Parameter zur
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Seite 62
Beurteilung der Schluck- und Sprachfunktion. Therapiebegleitend wird bei den Patienten
mittels der etablierten EORTC-Bögen die Lebensqualität beurteilt.
___________________________________________________________________________
Literatur:
1.BASELGA, J., TRIGO, J. M., BOURHIS, J., TORTOCHAUX, J., CORTÉS-FUNES, H., HITT, R.,GASCÓN,
P., AMELLAL, N., HARSTRICK, A., ECKARDT,A.:
A Phase II Multicenter Study of the Anti-Epidermal Growth Factor Receptor (EGFR) Monoclonal Antibody
Cetuximab in Combination with Platinum-based Chemotherapy in Patients with Platinum-refractory Metastatic
and/or Recurrent Squamous Cell Carcinoma of the Head and Neck (SCCHN)
J Clin Oncol 23:5568-5577, 2005
2. REUTER, C.W.M., MORGAN, M.A., ECKARDT, A.:
Targeting EGF-Receptor-signaling in squamous cell carcinomas of the head and neck (SCCHN)
Brit. J. Cancer 96 :406-416, 2007
3. ECKARDT, A., SINIKOVIC, B., BREMER,M., HOFELE, C., REUTER, C.:
Preoperative paclitaxel / carboplatin radiochemotherapy of stage III and IV
resectable oral and oropharyngeal cancer: Seven-year follow-up of a phase II trial.
Oncology 73: 198-203, 2007
Forschungssymposium
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Seite 63
S. Friedrich, K. Schwabe, J. K. Krauss, R. Klein, M. Nakamura
Klinik für Neurochirurgie
Institut für Pathologie
Untersuchung
zur
Wachstumshemmung
humaner
Meningeomzellen
in
athymen
Nacktmäusen durch Behandlung mit Celecoxib in Kombination mit Angiogenesehemmern.
Stand der Forschung
Meningeome stellen mit 14-18 % aller primären Hirntumore und einer jährlichen Inzidenz von
6/100000 Einwohnern pro Jahr nach den glialen Tumoren die größte Gruppe intrakranieller
Tumore dar. Sie sind meist langsam wachsende, gutartige Tumore epithelialer Herkunft
(neoplastische Arachnoidadeckzellen) und kommen in der gesamten kraniospinalen Achse
vor. Diese Tumore haben auch nach erfolgreicher mikrochirurgischer Resektion eine
ausgesprochen hohe Rezidivneigung in bis zu 40 % der Fälle nach 10-15 Jahren. Je nach
anatomischer Lokalisation des Tumors ist außerdem eine chirurgische Resektion nicht oder
nur partiell möglich, wie z.B. bei Meningeomen im Sinus cavernosus.
Die chemotherapeutische Behandlung bei Meningeomen war bisher nicht erfolgreich.
In den letzten Jahren wurde jedoch zunehmend eine Wachstumshemmung von Tumoren
epithelialer Herkunft nach pharmakologischer Inhibition des Enzyms Cyclooxygenase 2
(Cox-2) beschrieben. Da wie bei anderen epithelialen Tumoren auch bei Meningeomen das
Enzym Cox-2 überexprimiert wird, scheint auch hier eine pharmakologische Inhibition des
Tumorwachstums durch den Einsatz von Cox-2 Hemmern erfolgsversprechend. Das Cox-2
Enzym konvertiert die Arachidonsäure zu Prostaglandinen (PGE2, PGF2a, PGI2), wobei
PGE2 eine angiogenetische, zellproliferative und antiapoptotische Wirkung aufweist und so
das Wachstum von Tumoren fördert. Zudem ist beschrieben, dass PGE2 als potenter
Immunsuppressor wirkt und insbesondere die Aktivität von natürlichen Killerzellen reduziert,
die als Teil der unspezifischen Immunabwehr körpereigenes Tumorwachstum hemmen
In
Zellkulturen
wurde
eine
dosisabhängige
Wachstumshemmung
von
Meningeomzellen bei einer Konzentration des Cox-2 Hemmers Celecoxib (Celebrex®) im
Medium von 95 bis 380 µg/ ml erreicht, während nach subkutaner Tumorimplantation bei
Nacktmäusen eine wachstumshemmende Wirkung schon bei einer etwa 100-fach geringeren
Blutplasma-Konzentration (2,9 µg/ ml) erzielt wurde. Die Wirkung von Celecoxib wurde
bisher nur nach subkutaner Transplantation der Meningeomzellen bei Nacktmäusen
beschrieben.
Da in vivo weitaus geringere Konzentrationen von Celecoxib zur Hemmung des
Tumorwachstums notwendig sind als in vitro, beruht der inhibierende Effekt der niedrigeren
Dosierung in vivo vermutlich nicht nur auf einer direkten Hemmung von Cox-2, sondern auf
Forschungssymposium
"Onkologie an der MHH"
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der Beeinflussung anderer Mechanismen, z.B. der Angiogenese. Die antiangiogenetische
Wirkung von Celecoxib wird dadurch erklärt, dass diese Substanz in den Tumorzellen die
Proteinbiosynthese des proangiogenetischen VEGF (vascular endothelial growth factor)
herunterreguliert und so die Angiogenese innerhalb des Tumors und damit das
Tumorwachstum reduziert. Die Kombination von Celecoxib und einem VEGF-Hemmer
ergänzen und verstärken sich demnach in ihrer Wirkung. Die antiangiogenetischen
Substanzen versprechen insbesondere in Kombination mit anderen antitumoral wirksamen
Medikamenten wie Celecoxib eine effektive Hemmung des Tumorwachstums auch bei
intrakraniellen Tumoren.
Ziele
In diesem Projekt wird der Effekt einer systemischen pharmakologischen Monotherapie
durch den Cox-2-Hemmer Celecoxib mit dem einer Kombinationsbehandlung durch
Celecoxib und den Angiogenesehemmern Sunitinib oder Sorafenib auf das Wachstum
benigner Meningeome nach subkutaner und intrakranieller Transplantation bei Nacktmäusen
verglichen. Hierbei werden verschiedene benigne (WHO Grad I) Meningeome humanen
Ursprungs verwendet.
Eigene Vorarbeiten
PD Dr. med. M. Nakamura, befasste sich im Rahmen der klinischen Forschung mit einer
umfangreichen Analyse der Operationstechnik sowie den Behandlungsergebnissen nach
chirurgischer Resektion von Schädelbasismeningeomen, insbesondere von Meningeomen
im Kleinbrückenwinkel, Tuberculum sellae, Keilbeinflügel, der Optikusscheide und der
Frontobasis.
Neuroradiologische
Tumorwachstumsraten
bei
Studien
inzidentellen
hinsichtlich
sowie
operativ
der
Bestimmung
behandelten
von
intrakraniellen
Meningeomen erfolgten mit der Charakterisierung von radiologischen sowie klinischen
Prädikativfaktoren, um die Wachstumstendenz dieser Tumore einschätzen zu können. Auf
immunhistologischer Basis erfolgten zudem umfangreiche Analysen zur Bestimmung von
Hormonrezeptorstatus sowie Proliferationsindices (Ki-67) bei intrakraniellen sowie spinalen
Meningeomen.
Nakamura M, Roser F, Michel J, Jacobs C, Samii M (2003) The natural history of incidental meningiomas.
Neurosurgery 53(1): 62-70.
Nakamura M, Roser F, Dormiani M, Matthies C, Vorkapic P, Samii M (2005) Facial and cochlear nerve function
after surgery of cerebellopontine angle meningiomas. Neurosurgery 57(1): 77-90.
Nakamura M, Roser F, Jacobs C, Vorkapic P, Samii M (2006) Medial sphenoid wing meningiomas: Clinical
outcome and recurrence rate. Neurosurgery 58(4): 626-639.
Nakamura M, Roser F, Struck M, Vorkapic P, Samii M (2006) Tuberculum sellae meningiomas: Clinical outcome
considering different surgical approaches. Neurosurgery 59(5): 1019-1028.
Forschungssymposium
"Onkologie an der MHH"
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Seite 65
M. Nakamura, K. Schwabe, B. Hong, S. Friedrich, C. A. Krusche, R. Klein, J. K. Krauss
Klinik für Neurochirurgie
Institut für Pathologie
Charakterisierung
der
Cox-2
Expression
bei
intrakraniellen
Schwannomen
und
Untersuchung zur Wachstumshemmung humaner Schwannomzellen in Zellkultur durch
Behandlung mit Celecoxib
Stand der Forschung
Vestibularisschwannome (VS; auch häufig als Akustikusneurinome bezeichnet) stellen mit 68 % aller primären Hirntumore und einer jährlichen Inzidenz von 1-1,3 / 100000 Einwohnern
pro Jahr eine wichtige Gruppe von primären Gehirntumoren dar. Sie sind meist langsam
wachsende, gutartige Tumore, die am häufigsten vom oberen oder unteren Ast des Nervus
vestibularis im sogenannten Kleinhirnbrückenwinkel entstehen. Diese Tumoren haben ihren
Ursprung in den Schwann-Zellen, die den distalen Anteil des 8. Hirnnerven umscheiden.
Vestibularisschwannome können grundsätzlich in zwei verschiedene Kategorien unterteilt
werden: das sporadische unilaterale VS und das Neurofibromatose Typ 2 (NF2) assoziierte
VS. Die sporadische unilaterale Form tritt am häufigsten auf. Trotz der Entwicklung moderner
bildgebender Verfahren wie der Kernspintomographie werden VS aufgrund der meist
schleichend einsetzenden klinischen Beschwerdesymptomatik häufig erst in einem relativ
fortgeschrittenen Stadium diagnostiziert. Die derzeitige Therapie der Wahl bei großen VS ist
die mikrochirurgische Tumorresektion, idealerweise unter kontinuierlichem intraoperativem
Monitoring der mitbetroffenen Hirnnerven (wie des Gesichtsnervs und des Hörnervs). Eine
alternative Therapieoption in den letzten Jahren bietet die stereotaktische Radiochirurgie
(z.B. Gammaknife), die durch eine einzeitige hochkonzentrierte Bestrahlung des Tumors in
den meisten Fällen eine Tumorprogression verhindern kann. Sowohl die mikrochirurgische
Tumorresektion, als auch die radiochirurgische Behandlung ist mit nicht unerheblichen
prozeduralen
Risiken
verbunden,
insbesondere
können
Hörverlust,
Lähmung
des
Gesichtsnervs und andere schwerwiegende neurologische Störungen auftreten.
Durch die zunehmende Verfügbarkeit moderner Schnittbildverfahren des Schädels
(Computertomographie, Magnet Resonanz Tomographie) werden auch vermehrt inzidentelle
asymptomatische VS entdeckt. Hier wäre eine nicht-invasive medikamentöse Therapie
wünschenswert, die das weitere Wachstum des Tumors aufhalten könnte. Auch bei
Vorliegen von Resttumoren nach einer Operation wäre eine potentielle medikamentöse
Wachstumshemmung von großem Vorteil. Ebenfalls stellen NF2 assoziierte Schwannome,
aufgrund des meist multiplen Auftretens dieser Tumore an Hirnnerven und Spinalnerven, ein
großes
Problem
Forschungssymposium
"Onkologie an der MHH"
dar,
da
aufgrund
des
progredienten
September - 2009
Wachstums
mehrfache
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Tumorresektionen notwendig sind.
Eine systemische medikamentöse Hemmung des
Wachstums von Schwannomen bietet sich gerade hier an, diese steht derzeit jedoch nicht
zur Verfügung.
Bei verschiedenen primären Gehirntumoren wurde bereits eine tumorale Expression des
Enzyms Cox-2 beschrieben.Bekannt ist zudem, dass eine pharmakologische Inhibition des
Enzyms Cyclooxygenase 2 (Cox-2) sowohl in der Zellkultur als auch nach heterologer
Transplantation bei Nacktmäusen zu einer Wachstumshemmung verschiedener Tumore
epithelialer Herkunft führt, so auch bei Gliomen und Meningeomen, (Cox-2). Eine
pharmakologische Inhibition des Tumorwachstums durch den Einsatz von Cox-2 Hemmern
scheint demnach auch bei anderen hirneigenen Tumoren, wie dem VS erfolgversprechend
zu sein.
Ziele
In diesem Projekt wird die Expression des Enzyms Cox-2 bei den zwei verschiedenen VSKategorien, sporadische unilaterale VS und NF2 assoziierte VS untersucht. Des Weiteren
wird eine Wachstumshemmung von primären Zellkulturen aus operativ entfernten VS durch
eine Behandlung mit verschiedenen Dosen des Cox-2 Hemmers Celecoxib analysiert.
Eigene Vorarbeiten
PD Dr. med. M. Nakamura, PD Dr. K. Schwabe und Frau S. Friedrich etablierten ein
orthotopes Tumormodell bei Nacktmäusen, um nach Xenotransplantation von human
Meningeomen das Tumorwachstumsverhalten in vivo zu erfassen und die inhibitorische
Wirkung von wachstumshemmenden Medikamente zu untersuchen. In der Klinik für
Neurochirurgie wird eine Vielzahl von Patienten mit Vestibularisschwannomen durch Prof.
Dr. med. J. K. Krauss und PD Dr. med. M. Nakamura operativ behandelt. Die
immunhistochemische Untersuchung der Expression von Cox-2 durch Herrn B. Hong zeigte
bei VS eine hohe Expression, die auch mit dem Proliferationsmarker Ki-67 korrelierte.
Nakamura M, Roser F, Mirzai S, Matthies C, Vorkapic P, Samii M (2004) Meningiomas of the internal
auditory canal. Neurosurgery 55(1): 119-127.
Nakamura M, Roser F, Dormiani M, Matthies C, Vorkapic P, Samii M (2005) Facial and cochlear
nerve function after surgery of cerebellopontine angle meningiomas. Neurosurgery 57(1): 77-90.
Forschungssymposium
"Onkologie an der MHH"
September - 2009
Seite 67
G.-J. Meyer, N. Borrmann, S. Friedrich, A. Walte, K. Schwabe, J. K. Krauss, M.
Nakamura
Klinik für Neurochirurgie
Klinik für Nuklearmedizin
Untersuchung der gezielten Wirkung von Alpha-Strahlen auf das Wachstum von heterolog
implantierten Gliomzellen im Tiermodell
Stand der Forschung
Höhergradige oder maligne Gliome stellen mit 78% die größte Gruppe aller primären
malignen ZNS-Tumore dar. Das Glioblastom (WHO Grad IV) ist dabei der häufigste primäre
ZNS-Tumor. Trotz erheblicher Fortschritte in der Behandlung ist die Prognose höhergradiger
Gliome weiterhin ungünstig. Die medianen Überlebenszeiten schwanken zwischen einem
und 3,5 Jahren, wobei die Überlebenszeit bei Glioblastomen am unteren Ende anzusiedeln
ist. Sie haben eine ausgesprochen hohe Rezidivneigung von bis zu 90 % der Fälle nach
einem Jahr.
Bei Glioblastomen gilt als derzeitige Standardtherapie die operative Resektion und adjuvante
konkomitante Radiatio-Chemotherapie mit Temozolomid. Die mediane Überlebenszeit
konnte jedoch auch mit dieser Kombinationstherapie nur geringfügig von 12,1 auf 14,6
Monate erhöht werden. Eine effektive systemische Gliomtherapie ist nach wie vor nicht
verfügbar. Ein Grund hierfür ist eventuell in der systemischen Applikationsform zu sehen. Bei
systemischer Gabe sind häufig sehr hohe Substanzdosen nötig, um ausreichende
Wirkspiegel der verwendeten Agenzien am Zielort zu erreichen. Aus diesem Grund wurden
für bestimmte Therapien lokale Applikationsverfahren entwickelt, die eine zielgerichtete
Therapie („targeted-therapy“) erlauben.
Die Radioimmuntherapie (RIT) ist ein klassisches Beispiel für eine „targeted therapy“. Prinzip
der RIT ist die Koppelung eines ionisierenden Strahlers an einen Antikörper gegen ein
tumorspezifisches Antigen oder an eine andere tumoraffine Substanz. Klinische Studien, die
auf diesem Prinzip basierten, wurden unter Nutzung von
125
Iod als ionisierenden
Gammastrahler durchgeführt und zeigten vielversprechende Resultate mit einer mittleren
Überlebenszeit von 17 Monaten bei 24 Patienten mit Glioblastom und einem 5 JahresÜberleben von 85% bei 13 Patienten mit anaplastischem Astrozytom. Aufgrund der großen
Reichweite von Gamma-Strahlen wird jedoch auch ein nicht zu unterschätzender Anteil von
gesundem Gehirngewebe mitbestrahlt, so dass hier die Kopplung eines tumoraffinen
Substrates mit einem Strahler mit geringerer Reichweite, idealerweise einem Alpha-Strahler,
wünschenswert ist. Dadurch ist eine noch effektivere Bestrahlung von malignem
Tumorgewebe mit weitaus geringerer Strahlenbelastung gesunder Hirnanteile möglich.
Ein Ansatz, der eine spezifische zielgerichtete Tumortherapie ermöglicht, basiert auf der
Überregulation von membranständigen Aminosäuretransportern im malignen Tumorgewebe.
Forschungssymposium
"Onkologie an der MHH"
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Seite 68
Die Überregulation resultiert aus der stark erhöhten Zellteilungsrate und dem damit
einhergehenden Aminosäureverbrauch der Tumorzellen. Es wurde bereits gezeigt, dass die
Aminosäure Phenylalanin bevorzugt von Tumorzellen aufgenommen wird. Dies gilt auch
nach Kopplung an den α-Strahler Astat-211 (At-211-Phenylalanin), der dann seine Wirkung
gezielt am Tumor entfaltet. Die emittierten Alpha-Partikel haben eine Reichweite von nur
wenigen Zelldurchmessern und die Halbwertszeit von Astat-211 beträgt nur 7,2 Stunden, so
dass die Gefahr von Nebenwirkungen auf das umgebende Normalgewebe, sowie auf
entfernt liegendes Gewebe nach systemischer Abschwemmung als gering eingestuft wird.
Eigene Vorarbeiten
In der Klinik für Nuklearmedizin wurden bereits Ende der 80er Jahre Untersuchungen zur
Aufnahme von radioaktiv markierten Aminosäuren in Hirntumoren der Ratte unter
diagnostischen Gesichtspunkten durchgeführt (Prof. Dr. G.-J. Meyer, Dr Orth, Dr.
Lauenstein). Die Synthese von At-211-Phenylalanin sowie von At-211-Antikörpern für den
potentiellen
Einsatz
in
der
zielgerichteten
Tumortherapie
gelingt
erfolgreich
und
reproduzierbar (Prof. Dr. G.-J. Meyer, Frau D. Krull). Die Affinität von At-211-Phenylalanin zu
den entsprechenden Aminosäuretransportern wurde im Zellversuch an humanen DBTRG
Gliomzellen nachgewiesen (Frau A. Walte, Herr Dr. T. Petrich, Frau Z. Korkmaz). Die in-vivo
Stabilität und die Biodistribution von Astat-211-markierten anti-CD33-Antikörpern wurden an
NMRI Nacktmäusen untersucht (Frau A. Walte, Prof. Dr. G.-J. Meyer).
Im Rahmen des 7. EU-Forschungsrahmenprogrammes wurde von der Klinik für
Neurochirurgie in Zusammenarbeit mit der Klinik für Nuklearmedizin ein orthotopes
Tumormodell mit BT4Ca-Zellen bei BDIX Ratten etabliert, an dem die Bioverteilung,
Wirksamkeit und Toxizität von Astat-211-Phenylalanin gestestet wird (Frau S. Friedrich, Frau
A. Walte, Frau N. Borrmann, PD Dr. med. M. Nakamura und PD Dr. K. Schwabe).
Ziele
Ziel dieser Studie ist die Untersuchung einer möglichen Wachstumshemmung von malignen
Gliomen durch die systemische oder lokale Gabe von At-211-Phenylalanin. Die Bioverteilung
von Astat-211-Phenylalanin in der Ratte wird nach intravenöser und intratumoraler
Applikation bestimmt. Nach Überprüfung des Wachstumverhaltens der BT4Ca Linie im
präfrontalen Cortex werden die Tumore systemisch oder lokal mit 211-At-Phenylalanin sowie
mit Placebo behandelt und das Tumorwachstum bzw. die Rezidiventwicklung untersucht.
Literatur
Lutz Lauenstein, Geerd-J. Meyer, Karl-Fr. Sewing, Otmar Schober, Heinz Hundeshagen
Uptake kinetics of 14C L-leucine, and 14C L- and 14C D-methionine in rat brain and
incorporation into protein.Neurosurg Rev 10, 147-150 (1987)
Forschungssymposium
"Onkologie an der MHH"
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G.-J. Meyer, W. Harre, F. Orth, M. R. Gaab, H. Dietz, H. Hundeshagen
Measurement of in vivo protein synthesis in human brain tumors with 11-C-L-Methionine.
Brain ´89, XVI Int. Symposium on cerebral blood flow and metabolism, Bologna, 28. May -1.
Jun. 1989. Dok.: J Cereb Blood Flow Metab 9, S42 (1989)
Almut Walte, Siva S. Sriyapureddy, Zekyie Korkmatz, Doris Krull, Oliver Bolte, Michael
Hofmann, Geerd-J. Meyer, Wolfram H. Knapp
Preparation and Evaluation of 211At Labelled Antineoplastic Antibodies.
JPPS 10: 263-270 (2007)
Forschungssymposium
"Onkologie an der MHH"
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Stable expression of the sodium/iodode symporter (NIS) for gene therapy using
a third generation self-inactivating lentiviral vector system
Authors:
Ramona Wild1, Zekiye Korkmaz1, Renata Stripecke2, Bala Sai Sundarasetty2,
Wolfram H. Knapp1, Thorsten Petrich1
Institution:
Department of Nuclear Medicine, 2Department of Hematology, Hemostaseology,
Oncology and Stem Cell Transplantation, Hanover Medical School, Carl-NeubergStr. 1, 30625 Hanover, Germany
1
Corresponding Author:
Thorsten Petrich M.D.
Department of Nuclear Medicine
Hanover Medical School
Carl-Neuberg-Str. 1
30625 Hanover
Germany
E-mail
Phone
Fax
[email protected]
+49-511-532-4018/2577
+49-511-532-2591
Abstract
Purpose
Lentiviral Vectors (LV) derived of the human immunodeficiency virus (HIV) are able
to infect non-dividing cells and to provide persistent expression of integrated
transgenes. Third generation self-inactivating LV are highly efficient, achieving longterm expression of the transgene in several target tissues, and thereby are currently
being considered for clinical gene therapy trials. In order to induce iodide uptake for
radionuclide therapy, we employed third generation self-inactivating LV coexpressing the sodium/iodide symporter (NIS) and green fluorescence protein (GFP)
to transduce 293T cells and glioma cells (DBTRG-05MG). LV transduction was
compared with transient or stably transfected cells and transduced cell lines
expressing solely GFP were used as controls.
Material and Methods
Large human NIS-cDNA (2023bp) was inserted into the backbone vector plasmid
pRRLsin.cPPT.CMV.MCS.iresGFP under control of CMV promoter. Virus was
produced in 293T by transient four-vector transfection using the packaging plasmids
pMDLg/pRRE plus pRSV-Rev plasmid and the VSV-G envelope-encoding plasmid
pMD.G. Transient transfection of pRRLsin.cPPT.CMV.NIS.iresGFP was performed
with Fugene6. Frequency of GFP+ cells was quantified by cell sorter (FACS) and
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microscopy. Kinetics of NIS expression was examined by immunohistochemistry,
iodine and astatine uptake and iodine uptake over time. Functional NIS expression in
glioma cells was measured by radioiodine and astatine uptake; perchlorate was used
as specific NIS blocker. Stably NIS-expressing cells were geneticin-selected as
positive controls. Experimental therapy measured by clonogenic assay was done
using 10 and 100kBq/ml of astatine another NIS-dependent alpha particle emitting
radionuclide.
Results
Quantification of viral transduction measured by FACS showed GFP-expression in up
to 99.9% of the glioma cells. GFP expression observed by fluorescence microscopy
showed 100% transduction efficiency and was clearly higher compared to Fugen6
transient transfection. Detection of NIS protein on the surface of transfected cells was
achieved by immunohistochemistry. The mean relative iodine uptake in stably NISexpressing cells (DBTRG-NIS) as a positive control was 2474 ±24 cpm/µg protein.
Mean relative iodine uptake of lentivirus-transduced cells of 2396 ±61 cpm/µg protein
was significantly higher than that of transiently transfected cells (469 ±27 cpm/µg
protein) and equal to that of stable NIS expressing controls. Iodine uptake was
blocked specifically with perchlorate up to >98%. Control untransduced or mock
DBTRG cells did not show any iodine uptake. Astatine uptake by LV-NIS.GFP
transduced cells was higher compared to controls and resulted into a higher cell kill
after treatment with 211At, as measured by clonogenic assays.
Conclusions
Robust LV transduction of NIS into target cells resulted in highly stable gene
expression and functional activity. Our data suggest that lentiviral vectors are useful
tools for NIS gene therapy approaches.
Literature
Petrich T, Helmecke HJ, Meyer GJ, Knapp WH, Poetter E: Establishment of
radioactive astatine and iodine uptake in cancer cell lines expressing the human
sodium iodide symporter.
Eur J Nucl Med Mol Imaging 2002; 29(7):842-54.
Petrich T, Knapp WH, Poetter E: Functional activity of human sodium/iodide
symporter in tumor cell lines. Nuklearmedizin 2003; 42(1): 15-8.
Petrich T, Quintanilla-Martinez L, Korkmaz Z, Samson E, Helmeke HJ, Meyer GJ,
Knapp HW, Pötter E: Effective cancer therapy with the α-particle emitter [211 At]
astatine in a mouse model of genetically modified sodium/iodide symporter
expressing tumors.
Clin Cancer Res 2006;12(4): 1342-48.
Forschungssymposium
"Onkologie an der MHH"
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TITEL
G-CSF-Rezeptorisoform IV-Überexpression bei der AML in Kindesalter – Potentielle
Ursache für eine erhöhte Rezidivhäufigkeit der Standardrisikopatienten nach
randomisierter G-CSF-Applikation?!
AUTOREN
Stephanie Ehlers, Christin Herbst, Martin Zimmermann, Nicole Scharn, Manuela
Germeshausen, Thomas Lehrnbecher, Silja Röttgers, Jan Stary, Michael Dworzak, Ursula
Creutzig, Dirk Reinhardt
EINLEITUNG
In der Studie AML-BFM 98, in der insgesamt 526 Patienten behandelt wurden, erfolgte nach
der 1. und 2. Induktion eine randomisierte G-CSF-Applikation mit dem Ziel, die
Neutropeniedauer und damit die Infektionshäufigkeit zu senken, um so die
Therapieergebnisse zu verbessern. Diese Studie ist bislang die einzige zur AML im
Kindesalter, die prospektiv-randomisiert die Effektivität einer G-CSF-Therapie untersucht
hat1,2. Die Auswertung dieser Daten ergab keine Verbesserung der Mortalität oder Morbidität
in der Gesamtgruppe der Kinder und Jugendlichen mit AML2,3.
Allerdings zeigte sich in der Subgruppenanalyse der Standardrisikogruppe (SR; definiert als
AML FAB M1/2 mit Auerstäbchen, AML FAB M4eo bzw. den korrespondierenden
Translokationen t(8;21) und inv(16)) und einem guten Therapieansprechen) eine Tendenz zu
einer gesteigerten Häufigkeit von Rezidiven bei Kindern, die G-CSF erhalten hatten,
p=0,054.
PATIENTEN UND METHODEN
Wir untersuchten 50 Patienten der SR Gruppe (n=162 in der Studie AML-BFM 98) bezüglich
der G-CSFR-Oberflächenexpression mittels FACS und der G-CSFR Isoform I und IVExpression mittels RQ-RT-PCR. Zum Ausschluss erworbener Mutationen wurde eine
Sequenzanalyse des zytoplasmatischen Abschnitts des G-CSFR durchgeführt. 51 SR
Patienten wurden auf Minimal Residual Disease (MRD) mittels Detektion zytogenetischer
Veränderungen gescreent.
ERGEBNISSE
Die G-CSFR-Oberflächenexpression und das MRD-Monitoring zeigten keine Korrelation mit
einer erhöhten Rezidivinzidenz. Es konnten aber bei nahezu allen Patienten mittels der
MRD-Diagnostik residuelle Blasten nach der ersten und zweiten Induktion nachgewiesen
werden. Bei keinem der untersuchten Patienten traten G-CSFR-Mutationen auf.
Von den Kindern, die G-CSF erhalten hatten, zeigten die 16 Patienten mit einer
Überexpression der G-CSFR Isoform IV eine signifikant höhere 5-Jahres kumulative
Rezidivinzidenz (CI 50 ± 13%). Im Gegensatz dazu, betrug die CI bei den Kindern mit
niedriger G-CSFR Isoform IV-Expression nur 14 ± 10%, p = 0,04. In der Kontrollgruppe ohne
G-CSF-Applikation gab es keinen Einfluss der G-CSFR Isoform IV-Expression auf die
Rezidivinzidenz (0 ± 0% bei Patienten mit hoher Expression (n=9) und 18 ± 12% bei
Patienten mit niedriger Expression (n=11), p=0,19). In der Multivariantanalyse unter
Berücksichtigung der G-CSFR Isoform IV-Überexpression, des Geschlechts und
zytogenetischer Veränderungen mit günstiger Prognose zeigte sich eine prognostische
Relevanz für das 5-Jahres ereignisfreie Überleben (P=0,031) und die kumulative
Rezidivinzidenz (p=0,049).
ZUSAMMENFASSUNG
Unsere Ergebnisse zeigen, dass Kinder und Jugendliche mit einer AML, die die G-CSFR
Isoform IV überexpremiert, eine deutlich gesteigerte Rezidivinzidenz nach G-CSFApplikation aufweisen. Patienten mit einer AML und Überexpression der G-CSFR Isoform IV
sollten nicht mit G-CSF behandelt werden.
Forschungssymposium
"Onkologie an der MHH"
September - 2009
Seite 73
LITERATUR
(1)
(2)
(3)
Alonzo TA, Kobrinsky NL, Aledo A et al. Impact of granulocyte colony-stimulating factor use during induction for acute
myelogenous leukemia in children: a report from the Children's Cancer Group. J Pediatr Hematol Oncol. 2002;24:627635.
Creutzig U, Zimmermann M, Lehrnbecher T et al. Less toxicity by optimizing chemotherapy, but not by addition of
granulocyte colony-stimulating factor in children and adolescents with acute myeloid leukemia: results of AML-BFM 98. J
Clin Oncol. 2006;24:4499-4506.
Lehrnbecher T, Zimmermann M, Reinhardt D et al. Prophylactic human granulocyte colony-stimulating factor after
induction therapy in pediatric acute myeloid leukemia. Blood. 2006.
Forschungssymposium
"Onkologie an der MHH"
September - 2009
Seite 74
Developmental stage-specific interplay between GATA1 and
IGF signaling in fetal hematopoiesis and leukemogenesis
Jan-Henning Klusmann1,2 and Dirk Reinhardt1
1
Department of Pediatric Hematology/Oncology, Medical School Hannover, Hannover,
Germany
In cooperation with:
Stuart H. Orkin2-5 and Zhe Li2-3,6
2
Division of Hematology/Oncology, Children's Hospital, Boston, MA, USA
3
Harvard Medical School and Harvard Stem Cell Institute, Boston, MA, USA
4
Department of Pediatric Oncology, Dana Farber Cancer Institute, Boston, MA, USA
5
Howard Hughes Medical Institute, Boston, MA, USA
6
Division of Genetics, Brigham & Women’s Hospital, Boston, MA, USA
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September - 2009
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Oncogene-mediated transformation of hematopoietic cells has been extensively studied, but
little is known about the molecular basis for restriction of oncogenes to certain target cells
and differential cellular context-specific requirements for oncogenic transformation between
infant and adult leukemias. Understanding cell type-specific interplay between signaling
pathways and oncogenes is essential for developing targeted cancer therapies.
To
study
how
developmental
restriction
is
achieved
in
Down
syndrome
acute
megakaryoblastic leukemia (DS-AMKL), characterized by a triad of fetal origin, mutated
GATA1 (GATA1s), and trisomy 21, we generated a DS-AMKL mouse model (G1s-mAMKL)
through retroviral insertional mutagenesis. Using cross-species integrated genomic analysis,
we demonstrate overactivity of insulin-like growth factor (IGF) signaling in murine and
authentic human DS-AMKL. ShRNA mediated IGF1R knockdown in DS-AMKL cell lines
(CMK, CMY) led to a dramatic reduction of transduced cells, whereas no substantial effect
was
observed
in
"control"
cell
lines,
including
K562,
CHRF288-11,
and
M-07.
Pharmacological activation and repression of IGF1R signaling followed by in vitro culture,
CFU assays and intracellular phosphoprotein staining showed that in both murine and
primary human AMKL cells expressing GATA1s, the IGF/IGF1R/mTOR pathway is highly
activated and is the major mitogenic pathway for growth. We observed a significant delay of
leukemia onset upon IGF1R knockdown after transplantation of G1s-mAMKL cells into
RAG2-/- recipients. Gene set enrichment analysis revealed that the mitogenic activity of
IGF1R is exerted at the transcriptional level by activation of E2F target genes. Using a
genetic approach we demonstrate that fetal, but not adult, hematopoietic progenitor cells are
dependent on IGF1R signaling, showing a developmental difference in the activity of this
pathway. Gata1 restricts IGF-mediated activation of the E2F transcription network to
coordinate proliferation and differentiation. In contrast, mutated Gata1s is insufficient to
control the IGF1R induced proliferation in fetal megakaryocytic progenitors (MPs), which
were stimulated or retrovirally transduced with IGFR ligands (IGF1 and IGF2). The
Forschungssymposium
"Onkologie an der MHH"
September - 2009
Seite 76
hyperproliferative phenotype of Gata1s fetal MPs could be rescued by shRNA mediated
repression of global E2F transcription activity.
Thus, by focusing on DS-AMKL, which is restricted to neonates and infants, we have
discovered fetal stage-specific interplay between insulin-like growth factor (IGF) signaling
and lineage-determining transcription factor, GATA1. Acquired mutation in GATA1 perturbs
the regulatory function of GATA1 on IGF pathway. Together with overactive IGF signaling,
mutant GATA1 leads to malignant transformation of DS fetal progenitors, underscoring
context-dependent
requirements
during
oncogenesis
and
explaining
resistance
to
transformation of ostensibly similar adult progenitors.
Forschungssymposium
"Onkologie an der MHH"
September - 2009
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Publikationsliste (10 wichtigste)
Dr. Jan-Henning Klusmann und Prof. Dr. Dirk Reinhardt
Klusmann JH, Creutzig U, Zimmermann M, Dworzak M, Jorch N, Langebrake C, Pekrun A,
Macakova-Reinhardt K, Reinhardt D. Treatment and prognostic impact of transient leukemia
in neonates with Down syndrome. Blood 2008;111:2991-2998.
Li Z, Godinho FJ, Klusmann JH, Garriga-Canut M, Yu C, Orkin SH. Developmental stageselective effect of somatically mutated leukemogenic transcription factor GATA1. Nat.Genet.
2005;37:613-619.
Klusmann JH, Langebrake CWK, Kolar M, Puhlmann U, Reinhardt D. Concomitant aberrant
overexpression of RUNX1 and NCAM in regenerating bone marrow of myeloid leukemia of
Down's syndrome. Haematologica 2006;91:1473-1480.
Klusmann JH, Reinhardt D, Hasle H, Kaspers GJ, Creutzig U, Hahlen K, van den HeuvelEibrink MM, Zwaan CM. Janus kinase mutations in the development of acute
megakaryoblastic leukemia in children with and without Down's syndrome. Leukemia
2007;21:1584-1587.
Klusmann JH, Godinho FJ, Heitmann K, Pushpanathan T, Reinhardt D, Orkin SH.
Developmental stage-specific interplay between GATA1 and IGF signaling in fetal
hematopoiesis and leukemogenesis. Cancer Cell. 2009;submitted.
Klusmann JH, Li Z, Boehmer K, Maroz A, Koch ML, Godinho FJ, Orkin SH, Reinhardt D.
Human chromosome 21 encoded miR-125b-2 exerts pro-oncogenic effects on the
hematopoietic system. Genes Dev. 2009;submitted.
Creutzig U, Zimmermann M, Lehrnbecher T, Graf N, Hermann J, Niemeyer CM, Reiter A,
Ritter J, Dworzak M, Stary J, Reinhardt D. Less toxicity by optimizing chemotherapy, but not
by addition of granulocyte colony-stimulating factor in children and adolescents with acute
myeloid leukemia: results of AML-BFM 98. J Clin Oncol. 2006 Sep 20;24(27):4499-506.
Forschungssymposium
"Onkologie an der MHH"
September - 2009
Seite 78
Langebrake C, Creutzig U, Dworzak M, Hrusak O, Mejstrikova E, Griesinger F, Zimmermann
M, Reinhardt D. Residual disease monitoring in childhood acute myeloid leukemia by
multiparameter flow cytometry: the MRD-AML-BFM Study Group. J Clin Oncol.
2006;24:3686-3692.
Langebrake C, Brinkmann I, Teigler-Schlegel A, Creutzig U, Griesinger F, Puhlmann U,
Reinhardt D. Immunophenotypic differences between diagnosis and relapse in childhood
AML: Implications for MRD monitoring.Cytometry B Clin Cytom. 2005; 63B(1):1-9.
Reinhardt D, Sylke Diekamp, Claudia Langebrake, Jörg Ritter, Jan Stary, Michael worzak,
André Schrauder; Martin Zimmermann; Gudrun Fleischhack, Wolf-Dieter Ludwig, Jochen
Harbott, Ursula Creutzig. Acute Megakaryoblastic Leukemia in Children and Adolescents –
Excluding Down Syndrome - Improved Outcome with Intensified Induction Treatment.
Leukemia 2005 19(8):1495-6
Forschungssymposium
"Onkologie an der MHH"
September - 2009
Seite 79
Post-Transplant
Lymphoproliferative
Organtransplantation im Kindesalter
Erkrankungen
(PTLD)
nach
PD Dr. Britta Maecker-Kolhoff, Prof. Dr. Christoph Klein, Pädiatrische Hämatologie
und Onkologie, MHH
[email protected]
Stand der Forschung:
Lymphoproliferative Erkrankungen (PTLD) sind schwerwiegende Komplikationen der
immunsuppressiven Therapie nach Organtransplantation. Pathogenetisch liegen
ihnen häufig eine primäre oder reaktivierte EBV-Infektion zugrunde, das
Krankheitsbild ist heterogen mit diversen histologischen Subentitäten. Bisher gibt es
keine standardisierte Diagnostik und Therapie für Kinder mit PTLDs. Insbesondere
für seltene Formen, wie T Zell PTLDs und Patienten mit ZNS-Beteiligung gibt es nur
anekdotische Erfahrungen. Die Behandlung der PTLD erfordert enge interdisziplinäre
Kooperation zwischen Onkologen und Transplantationsmedizinern, um spezifischen
Vorerkrankungen und einer oft eingeschränkten Organreserve der Patienten
Rechnung zu tragen.
Im Gegensatz zu de novo Lymphomen sprechen die PTLDs häufig auf eine
Wiederherstellung der Immunkompetenz gegenüber EBV und dem Tumor an. Die
Reduktion der immunsuppressiven Therapie, soweit toleriert, ist ein Eckpfeiler der
Therapie, zusätzlich ist in experimentellen Ansätzen eine Wirksamkeit des Transfers
ex vivo hergestellter EBV-spezifischer T Zellen bei EBV-positiven Tumoren gezeigt
worden. Weitere Behandlungsmöglichkeiten sind der Einsatz moinoklonaler
Antikörper sowie eine (niedrig dosierte) Polychemotherapie.
Eigene Vorarbeiten:
Auf der Grundlage einer retrospektiven, deutschlandweiten Analyse der Daten von
kindlichen PTLD Patienten haben wir 2003 ein Register zur Erfassung der
pädiatrischen PTLD (Ped-PTLD Register) in Deutschland gegründet. Dieses Register
überblickt mittlerweile mehr als 110 Patienten seit 1990. Anhand der retrospektiv
erhobenen Daten konnten ein fortgeschrittenes Krankheitsstadium mit Knochenmarkoder ZNS-Befall sowie – mit Einschränkungen – die Präsenz einer CMYC
Translokation als ungünstige Prognosefaktoren identifiziert werden. Um die
Diagnostik und Therapie für diese Patientengruppe zu standardisieren wurde eine
prospektive, multizentrische Therapiestudie (Ped-PTLD Pilot 2005) initiiert, die
mittlerweile 30 Patienten eingeschlossen hat. Diese sieht zum einen eine
Referenzbegutachtung von Pathologie, Molekularpathologie und Virologie zur
Harmonisierung der Diagnose vor. Zum anderen werden Patienten mit CD20positiver PTLD nach einem am Therapieansprechen adaptierten Therapieschema
zunächst mit Rituximab Monotherapie und, bei ungenügendem Ansprechen auf die
Therapie,
mit
einer
modifizierten,
niedrig
dosierten
Chemotherapie
(Cyclophosphamid, Vincristin, Prednison und niedrigdosiertes MTX) behandelt.
Momentan liegt das 2-Jahres-Gesamtüberleben bei 85%, das ereignisfreie
Überleben bei
72% (unveröffentlichte Daten). Die frühe Evaluation des
Therapieansprechens scheint ein guter prognostischer Marker für eine langfristige
Remission bzw. Therapieversagen nach Rituximab Monotherapie zu sein.
Publikationen:
1. von Falck C, Maecker B, Schirg E, Boerner AR, Knapp WH, Klein C, Galanski M. Post Transplant
Lymphoproliferative Disease in Paediatric solid organ transplant Patients: A possible Role for
[18F]-FDG-PET(/CT) during initial Staging and Therapy Monitoring. Eur J Radiol, 63(3): 427-435,
Forschungssymposium
"Onkologie an der MHH"
September - 2009
Seite 80
2007
2. Maecker B, Jack T, Zimmermann M, Abdul-Khaliq H, Burdelski M, Fuchs A, Hoyer P, Köpf S,
Krämer U, Laube GF, Müller-Wiefel DE, Netz H, Pohl M, Tönshoff B, Wagner HJ, Wallot M, Welte
K, Melter M, Offner G, Klein C for the PED-PTLD study group: CNS or bone marrow involvement
as risk factors for poor survival in posttransplant lymphproliferative disorders (PTLD) in children
after solid organ transplantation. J Clin Oncol, 25(31), 4902-4908, 2007
3. Van de Glind GJ, De Graaf SSN, Klein C, Cornelissen M, Maecker B, Loeffen JLCM: Intrathecal
rituximab treatment for pediatric post-transplant lymphoproliferative disorder of the central nervous
system. Pediatr Blood Cancer, 50(4), 886-888, 2008
4. Maecker B, Anderson KS, von Bergwelt-Baildon MS, Weller E, Vonderheide RH, Richardson PG,
Schlossman RL, Menezes IA, Xia Z, Munshi NC, Anderson KC, Nadler LM, Schultze JL: Viral
antigen-specific CD8+ T-cell responses are impaired in multiple myeloma. Brit J Haematol 121 (6):
842-848, 2003
Ziele:
- Standardisierung und Optimierung der Therapie für Patienten mit CD20positiver B Zell PTLD (Ped-PTLD Pilot 2005)
- Identifikation von Risiko- und Prognosefaktoren für die pädiatrische PTLD
- Integration der EBV-spezifischen T Zelltherapie für Hochrisikopatienten mit
PTLD (Kooperation mit Dorothy Crawford, Tanzina Haque, Edinburgh, U.K.)
- Charakterisierung der anti-EBV spezifischen T Zellantwort bei Patienten mit
PTLD
- Charakterisierung der molekularen Signatur von pädiatrischen PTLDs (Array
CGH, SNP Analyse; Kooperation mit Dr. Stefanie Glaser, Prof. Brigitte
Schlegelberger, Institut für Zell- und Molekularpathologie, MHH)
- Identifikation neuer Viren bei der EBV-negativen PTLD durch 454Sequenzierung (Kooperation mit Dr. Cornelia Henke-Gendo, Prof. Thomas
Schulz, Institut für Virologie, MHH)
Forschungssymposium
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Seite 81
Dr. med. M. Christgen, MD/PhD
Institut für Pathologie
Thema
Tumorbiologie des lobulären Mammakarzinoms:
p120-catenin Signaling, Tumorprogression und Therapieresistenz
Stand der Forschung
Das infiltrierende lobuläre Mammakarzinom (ILBC) ist die zweithäufigste Karzinomentität
der weiblichen Brustdrüse (Hanby and Hughes; 2008). ILBCs zeichnen sich durch
Inaktivierung des für E-cadherin kodierenden Tumorsuppressorgens CDH1 aus (Berx et al.;
1995). Aufgrund inaktivierter E-cadherin Expression zeigen ILBCs eine aberrante
zytoplasmatische und nukleäre Lokalisation des E-cadherin-Bindungsproteins und
Transkriptionsmodulators p120-catenin (Sarrio et al.; 2004). Freiem p120-catenin wird als
Mediator onkogener Signale eine entscheidende Rolle in der Tumorigenese und Progression
des lobulären Mammakarzinoms zugeschrieben (Sarrio et al.; 2004). ILBCs sind
Estrogen Rezeptor (ER)-positiv und werden im Rahmen einer adjuvanten endokrinen
Therapie mit ER-Modulatoren wie Tamoxifen behandelt (Biglia et al.; 2007).
Tumorprogression unter primärer Resistenz gegenüber konventionellen Zytostatika und
sekundärer Resistenz gegenüber ER-Modulatoren wurde kürzlich als das zentrale Problem in
der Therapie des lobulären Mammakarzinoms erkannt (Katz et al.; 2007, Cristofanilli et al.;
2005). Hieraus ergibt sich die Notwendigkeit die speziell in ILBCs zu Therapieresistenz und
Tumorprogression führenden molekularen Mechanismen, als auch die durch p120-catenin
regulierten Zielgene aufzuklären. Zu diesem Zweck notwendige funktionelle und
zellbiologische Analysen scheiterten bisher am Fehlen in vitro-kultivierbarer ILBC Zellen
(Sarrio et al.; 2004, Reis-Filho et al.; 2006).
Eigene Vorarbeiten (incl. Paper)
In den vergangenen Jahren konnte das Institut für Pathologie die molekulare
Charakterisierung des lobulären Mammakarzinoms in Abgrenzung zu anderen Tumorentitäten
vorantreiben (Lehmann et al.; 2002, Traub et al.; 2005, Stange et al.; 2006). Insbesondere gilt
dies für die Identifizierung von DAPK als Ziel epigenetischer Inaktivierung im lobulären
Mammakarzinom (Lehmann et al.; 2002). Weiterhin wurde, in Zusammenhang mit der
Identifizierung eines in ILBCs auftretenden Copy Number Gains auf Chromosom 16p, die
differentielle Expression der Gene FUS und ITGAX in Mammakarzinomen unterschiedlichen
histologischen Subtyps aufgezeigt (Stange et al.; 2006). Um funktionelle Studien an humanen
ILBC Zellen zu ermöglichen, wurde außerdem die weltweit erste, gesicherte ILBC
Tumorzelllinie (IPH-926) etabliert (Christgen et al.; 2009). IPH-926 Zellen weisen eine
homozygote CDH1 Mutation und aberrante p120-catenin Expression auf. IPH-926 Zellen sind
resistent gegenüber konventionellen Zytostatika und wurden von einem lobulären
Mammakarzinom abgeleitet, das in vivo Tamoxifen-Resistenz entwickelte (Christgen et al.;
2009). Zusätzlich weist IPH-926 eine im Stadium des Tumor-Relapse aufgetretene
Temperatur-sensitive p53 Mutation auf, die mittels Temperaturshift-Experimenten
Kultivierung unterschiedlicher Tumorzellphänotypen entsprechend fortschreitender
Progression zulässt (Christgen et al.; unpublizierte Beobachtung). Zusammenfassend
ermöglicht IPH-926 erstmals funktionelle Studien an humanen ILBC Zellen, die einen
entscheidenden Beitrag zur Klärung klinisch hochrelevanter Fragestellungen leisten können.
Forschungssymposium
"Onkologie an der MHH"
September - 2009
Seite 82
Ziele
Identifizierung von p120-catenin Zielgenen im lobulären Mammakarzinom
- Knockdown von p120-catenin in IPH-926 Zellen
- Rekonstitution von E-cadherin in IPH-926 Zellen
- Globales Expressionsprofiling modifizierter IPH-926 Zellen
- Analyse identifizierter Kandidaten in klinischen Proben primärer ILBCs
Charakterisierung des molekularen Mechanismus der Chemoresistenz in IPH-926
- Rolle von ATP-binding casette (ABC) Transportern
- Aktuell: Kooperation Novartis zu ABC Transporter Inhibitoren
Evaluation der Rolle von p53 in der Progression des lobulären Mammakarzinoms
- p53 Mutationsanalysen in primären, rekurrenten und metastasierten ILBCs
- Temperaturshift-Experimente mit IPH-926 Zellen
- Analyse des Einflusses von p53 auf Tamoxifen-Sensitivität
Interaktionen an der Hochschule
Sorter Lab Core Facility: Methodischer Support unterschiedlicher Projekte.
Referenzen
Hanby AM, and Hughes TA (2008). In situ and invasive lobular neoplasia of the breast. Histopathology 52:5866.
Berx G, Cleton-Jansen AM, Nollet F, de Leeuw WJ, van de Vijver M, Cornelisse C, and van Roy F (1995). Ecadherin is a tumour/invasion suppressor gene mutated in human lobular breast cancers. Embo J
14:6107-6115.
Sarrio D, Perez-Mies B, Hardisson D, Moreno-Bueno G, Suarez A, Cano A, Martin-Perez J, Gamallo C, and
Palacios J (2004). Cytoplasmic localization of p120ctn and E-cadherin loss characterize lobular breast
carcinoma from preinvasive to metastatic lesions. Oncogene 23:3272-3283.
Biglia N, Mariani L, Sgro L, Mininanni P, Moggio G, and Sismondi P (2007). Increased incidence of lobular
breast cancer in women treated with hormone replacement therapy: implications for diagnosis, surgical
and medical treatment. Endocr Relat Cancer 14:549-567.
Katz A, Saad ED, Porter P, and Pusztai L (2007). Primary systemic chemotherapy of invasive lobular carcinoma
of the breast. Lancet Oncol 8:55-62.
Cristofanilli M, Gonzalez-Angulo A, Sneige N, Kau SW, Broglio K, Theriault RL, Valero V, Buzdar AU,
Kuerer H, Buccholz TA, and Hortobagyi GN (2005). Invasive lobular carcinoma classic type: response
to primary chemotherapy and survival outcomes. J Clin Oncol 23:41-48.
Reis-Filho JS, Simpson PT, Turner NC, Lambros MB, Jones C, Mackay A, Grigoriadis A, Sarrio D, Savage K,
Dexter T, Iravani M, Fenwick K, Weber B, Hardisson D, Schmitt FC, Palacios J, Lakhani SR, and
Ashworth A (2006). FGFR1 emerges as a potential therapeutic target for lobular breast carcinomas.
Clin Cancer Res 12:6652-6662.
Lehmann U, Celikkaya G, Hasemeier B, Langer F, and Kreipe H (2002). Promoter hypermethylation of the
death-associated protein kinase gene in breast cancer is associated with the invasive lobular subtype.
Cancer Res 62:6634-6638.
Traub F, Feist H, Kreipe HH, and Pich A (2005). SELDI-MS-based expression profiling of ductal invasive and
lobular invasive human breast carcinomas. Pathol Res Pract 201:763-770.
Stange DE, Radlwimmer B, Schubert F, Traub F, Pich A, Toedt G, Mendrzyk F, Lehmann U, Eils R, Kreipe H,
and Lichter P (2006). High-resolution genomic profiling reveals association of chromosomal
aberrations on 1q and 16p with histologic and genetic subgroups of invasive breast cancer. Clin Cancer
Res 12:345-352.
Christgen M, Bruchhardt H, Hadamitzky C, Rudolph C, Steinemann D, Gadzicki D, Hasemeier B, Romermann
D, Focken T, Krech T, Ballmaier M, Schlegelberger B, Kreipe H, and Lehmann U (2009).
Comprehensive genetic and functional characterization of IPH-926: a novel CDH1-null tumour cell line
from human lobular breast cancer. J Pathol 217:620-632.
Forschungssymposium
"Onkologie an der MHH"
September - 2009
Seite 83
Prof. Dr. med. H. Kreipe
Dr. med. K. Hussein
Prof. Dr. med. O. Bock
Institut für Pathologie, Medizinische Hochschule Hannover
Thema:
Molekularpathologie der myeloproliferativen Neoplasien mit progressiver Myelofibrose
Stand der Forschung
Die Entitäten der myeloproliferative Neoplasien (MPN) haben das Potential zur Entwicklung einer
prognostisch ungünstiger progressiven Myelofibrose, die zu einer Insuffizienz der Hämatopoese
führt und mit der Transformation in eine akute Leukämie assoziiert sein kann. Der
molekularpathologische Auslöser durch den sich die prä-fibrotische Phase in eine fibrotische Phase
transformiert, ist weitgehend unbekannt. 1
Das gängige Model sieht die MPN als monoklonale Stammzellerkrankungen, die durch spezifische
Mutationen wie BCR-ABL, JAK2V617F und MPLW515L charakterisiert sind und bei denen die jeweiligen
Mutationen mit einem typischen Phänotyp assoziiert sind: chronisch myeloische Leukämie (CML),
primäre Myelofibrose (PMF), Polycythaemia vera (PV), essentielle Thrombozythämie (ET). 1
Eigene Vorarbeiten
Wir konnten zeigen, dass
i)
die ET von der PMF durch die V617F-Alellefrequenz unterscheidbar ist 2, während die
aberrante Megakaryozyten-Morphologie in ET und PMF nicht mit JAK2V617F
einer veränderten microRNA-Expression assoziiert ist
ii)
3
aber mit
4,5
Regulatoren der extrazellulären Matrix-Hömöostase und Apoptose, wie BMP, MMP-14
und BNIP-3, in PMF-Megakaryozyten aberrant exprimiert werden 6-9
iii)
die megakaryopoetische/erythropoetische Linie in MPN einen neoplastischen Subklon
darstellen kann 10-12
Ziele
Zu den ungeklärten Problemen bei den MPN gehört, wie identische Mutationen (JAK2V617F;
MPLW515L) zu unterschiedlichen Krankheitsbildern führen können.1
Zukünftig wollen wir den in ersten Untersuchungen gemachten Beobachtungen nachgehen, dass
diese bisher auf Stammzellebene vermuteten Eefekte auf unterschiedlichen Stufen der
hämatologischen Differenzierungshierarchie lokalisiert sind und so klinische und prognostische
Unterschiede bedingen.10-16 Ferner soll nach molekularen Markern und Ursachen für die fibrogene
Potenz von MPN gesucht werden, die die Pathogenese der Myelofibrose weiter aufhellen und eine
prognostische Differenzierung ermöglichen.
Forschungssymposium
"Onkologie an der MHH"
September - 2009
Seite 84
Spezifische Publikationen
1.
Bock O, Hussein K, Kreipe H. Stem cell defects in Philadelphia chromosome negative
chronic myeloproliferative disorders: a phenotypic and molecular puzzle? Curr Stem Cell Res
Ther. 2007;2:253-63.
2.
Hussein K, Bock O, Theophile K, von Neuhoff N, Buhr T, Schlué J, Büsche G, Kreipe H.
JAK2V617F allele burden discriminates essential thrombocythaemia from the pre-fibrotic stage
of primary myelofibrosis. Exp Hematol. 2009 [Epub ahead of print]
3.
Hussein K, Brakensiek K, Buesche G, Buhr T, Wiese B, Kreipe H, Bock O. Different
involvement of the megakaryocytic lineage by the JAK2 V617F mutation in Polycythemia vera,
essential thrombocythemia and chronic idiopathic myelofibrosis. Ann Hematol. 2007;86:24553.
4.
Hussein K, Theophile K, Dralle W, Wiese B, Kreipe H, Bock O. MicroRNA expression
profiling of megakaryocytes in primary myelofibrosis and essential thrombocythemia. Platelets.
2009 [accepted]
5.
Hussein K, Dralle W, Theophile K, Kreipe H, Bock O. Megakaryocytic expression of miRNA
10a, 17-5p, 20a and 126 in Philadelphia chromosome-negative myeloproliferative neoplasm.
Ann Hematol. 2009;88:325-32.
6.
Bock O, Höftmann J, Theophile K, Hussein K, Wiese B, Schlué J, Kreipe H. Bone
morphogenetic proteins are overexpressed in the bone marrow of primary myelofibrosis and
are apparently induced by fibrogenic cytokines. Am J Pathol. 2008;172:951-60.
7.
Bock O, Neuse J, Hussein K, Brakensiek K, Buesche G, Buhr T, Wiese B, Kreipe H.
Aberrant collagenase expression in chronic idiopathic myelofibrosis is related to the stage of
disease but not to the JAK2 mutation status. Am J Pathol. 2006;169:471-81.
8.
Bock O, Muth M, Theophile K, Winter M, Hussein K, Büsche G, Kröger N, Kreipe H.
Identification of new target molecules PTK2, TGFBR2 and CD9 overexpressed during
advanced bone marrow remodelling in primary myelofibrosis. Br J Haematol. 2009. [Epub
ahead of print]
9.
Theophile K, Hussein K, Kreipe H, Bock O. Expression profiling of apoptosis-related genes
in megakaryocytes: BNIP3 is downregulated in primary myelofibrosis. Exp Hematol.
2008;36:1728-38.
10. Hussein K, Bock O, Theophile K, Schlue J, Ballmaier M, Kröger N, Göhring G, Büsche G,
Kreipe H. Biclonal expansion and heterogeneous lineage involvement in a case of chronic
myeloproliferative disease with concurrent MPLW515L/JAK2V617F mutation. Blood.
2009;113:1391-2.
11. Hussein K, Bock O, Ballmaier M, Göhring G, Steinemann D, Lehmann U, Kemper J, Buhr T,
Kreipe H. Familial polycythemia vera with non-germline JAK2(V617F) mutation sparing the
abnormal and clonal granulopoiesis. Leukemia. 2007;21:2566-8.
12. Hussein K, Theophile K, Buhr T, Beller A, Kreipe H, Bock O. Different lineage involvement in
myelodysplastic/myeloproliferative disease with combined MPL and JAK2 mutation. Br J
Haematol. 2009;145:673-5.
13. Hussein K, Bock O, Theophile K, Schulz-Bischof K, Porwit A, Schlue J, Jonigk D, Kreipe H.
MPL(W515L) mutation in acute megakaryoblastic leukaemia. Leukemia 2009;23:852-5.
14. Hussein K, Bock O, Theophile K, Seegers A, Arps H, Basten O, Grips KH, Franz-Werner J,
Büsche G, Kreipe H. Chronic myeloproliferative diseases with concurrent BCR-ABL junction
and JAK2V617F mutation. Leukemia. 2008;22:1059-62.
15. Hussein K, Bock O, Seegers A, Flasshove M, Henneke F, Buesche G, Kreipe H.
Myelofibrosis evolving during imatinib treatment of a chronic myeloproliferative disease with
coexisting BCR-ABL translocation and JAK2V617F mutation. Blood. 2007;109:4106-7.
Forschungssymposium
"Onkologie an der MHH"
September - 2009
Seite 85
Prof. Dr. rer. nat. Ulrich Lehmann
Institut für Pathologie
Thema
Epigenetische Aberrationen in epithelialen und hämatopoetischen Neoplasien
Stand der Forschung
Unter dem Begriff "Epigenetik" wird die stabil vererbte Modifikation der Genexpression
verstanden, die nicht mit einer Veränderung der DNA-Sequenz einhergeht. Wichtige
epigenetische Phänomene sind das Imprinting, die chromosomale Dosiskompensation, das
sog. "post transcriptional gene silencing (PTGS)" und die Inaktivierung potentiell autonomer
genetischer Elemente in komplexen Genomen. Epigenetische Mechanismen, die diesen
Phänomenen zugrunde liegen, sind die DNA-Methylierung, die Histon-Modifikation, die
Polycomb/Trithorax-Komplexe und nicht-kodierende RNA-Moleküle (1). Die Entwicklung
und Progression maligner Neoplasien wird nicht nur durch genetische Veränderungen
verursacht sondern ganz wesentlich auch durch epigenetische Mechanismen beeinflusst (2).
Neuere Erkenntnisse legen nahe, dass unter bestimmten Umständen aggressive Tumoren
sogar ganz ohne genetische Instabilität entstehen können (3).Veränderungen der DNAMethylierung sind ein häufiges und frühes Ereignis in menschlichen Tumoren. Sie bieten ein
breites Spektrum potentieller diagnostischer, prognostischer und prädiktiver Marker (4).
Zahlreiche Substanzen, die diese epigenetischen Mechanismen modulieren, sind bereits in der
präklinischen Testung und vereinzelt auch im klinischen Einsatz (5).
1.
2.
3.
4.
5.
Allis CD, Jenuwein T, Reinberg D (2007) Epigenetics. Cold Spring Harbor Laboratory Press
Iacobuzio-Donahue CA (2009) Epigenetic Changes in Cancer. Annu Rev Pathol; 4:229-249.
McKenna ES, Roberts CW (2009) Epigenetics and cancer without genomic instability. Cell Cycle;
8:23-26.
Coleman WB, Rivenbark AG (2006) Quantitative DNA methylation analysis: the promise of highthroughput epigenomic diagnostic testing in human neoplastic disease. J Mol Diagn; 8:152-156.
Issa JP (2007) DNA methylation as a therapeutic target in cancer. Clin Cancer Res; 13: 1634-1637.
Eigene Vorarbeiten (incl. Paper)
In den vergangenen Jahren konnten wir zeigen, dass aberrante DNA-Methylierung im
Mammakarzinom ein frühes Ereignis ist, welches während der Progression Gen-spezifische
quantitative Veränderungen aufweist (1). Auch im morphologisch unauffälligen Lebergewebe
von Patienten mit deutlich erhöhtem Risiko für ein Hepatozelluläres Karzinom (HCC) finden
sich bereits Methylierungsaberrationen, die charakteristisch sind für ein HCC (2).
Unterschiedliche Subtypen des Mammakarzinoms und unterschiedliche Lebertumoren
unterschieden sich hochsignifikant nicht nur durch genetische Läsionen sondern auch
hinsichtlich epigenetischer Veränderungen (3, 4).
Neben mehreren Arbeiten zur DNA-Methylierungsaberrationen auch im Myelodysplastischen
Syndrom (5 - 8) gelang uns als einer der ersten Gruppen der Nachweis, dass die neue Klasse
der epigenetischen Regulatoren der microRNAs ebenfalls von einer epigenetischen
Inaktivierung betroffen sein können (9).
Darüber hinaus arbeiten wir an der notwendigen kontinuierlichen Weiterentwicklung des
analytischen Instrumentariums zur Untersuchung von DNA-Methylierungen (10, 11, 8). Die
Notwendigkeit der quantitativen Analyse, die zunehmend im Feld der DNA-Methylierung
anerkannt wird, ist in folgenden Arbeiten ausführlich dokumentiert: 1 – 4, 6, 9. Besonders
wichtig ist auch die Berücksichtigung der Tatsache, dass epigenetische Phänomene Zelltypspezifisch sind und daher eine Zelltyp-spezifische Analysen erfordern (dokumentiert z.B. in:
1, 2, 9)
Forschungssymposium
"Onkologie an der MHH"
September - 2009
Seite 86
Auswahl eigener Publikationen zum Thema (* korrespondierender Autor)
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
Lehmann U*, Länger F, Feist H, Glöckner S, Hasemeier B, Kreipe H (2002). Quantitative assessment of
promoter hypermethylation during breast cancer development. Am J Pathol 160, 605-612
Lehmann U*, Wingen LU, Brakensiek K, Wedemeyer HH, Becker T, Heim A, Metzig K, Hasemeier B,
Kreipe H, Flemming P (2007). Epigenetic defects of hepatocellular carcinoma are already found in nonneoplastic liver cells from patients with hereditary haemochromatosis. Hum Mol Genet, 16:1335-1342
Lehmann U*, Celikkaya G, Hasemeier B, Länger F, Kreipe H (2002). Promoter hypermethylation of the
death-associated protein kinase gene in breast cancer is associated with the invasive lobular subtype..
Cancer Res 62, 6634-6638
Lehmann U*, Berg-Ribbe I, Wingen LU, Brakensiek K, Becker T, Klempnauer J, Schlegelberger B,
Kreipe H, Flemming P (2005). Distinct Methylation Patterns of Benign and Malignant Liver Tumors
Revealed by Quantitative Methylation Profiling. Clin Can Res 11, 3654-3660
Tessema M, Länger F, Dingemann J, Ganser A, Kreipe H, Lehmann U* (2003). Aberrant methylation
and impaired expression of the p15INK4b cell cycle regulator gene in chronic myelomonocytic leukaemia.
Leukemia 17, 910-918
Brakensiek K, Länger F, Kreipe H, Lehmann U* (2004). Low level of DAP kinase methylation in
myelodysplastic syndrome. Blood 104(5), 1586-1588
Brakensiek K, Länger F, Schlegelberger B, Kreipe H, Lehmann U* (2005). Hypermethylation of the
suppressor of cytokine signalling-1 (SOCS-1) in myelodysplastic syndrome. Br J Haematol, 130, 209217
Brakensiek K, Wingen LU, Länger F, Kreipe H, Lehmann U* (2007). Quantitative high resolution CpG
island mapping using Pyrosequencing reveals disease-specific methylation patterns of the p15INK4b gene in
Myelodysplastic syndrome and Myeloid Leukemia. Clin Chem 53, 17-23
Lehmann U*, Hasemeier B, Christgen M, Müller M, Römermann D, Länger F, Kreipe H (2008).
Epigenetic inactivation of microRNA gene hsa-mir-9-1 in human breast cancer. J Pathol, 214:17-24
Lehmann U*, Hasemeier B, Lilischkis R, Kreipe H (2001). Quantitative analysis of promotor
hypermethylation in laser-microdissected archival specimens. Lab Invest 81(4), 635-638
Lehmann U*, Kreipe H (2004). Real-time PCR-based Assay for Quantitative
Determination of Methylation Status. In: Methods in Molecular Biology, Vol. 287,
"Epigenetics". Ed.: T Tollefsbol, Humana Press, Totawa, p.207-218
Ziele
1) Identifizierung und Charakterisierung "epigenetischer Instabilität" (Auftreten in der
Tumorevolution? Organspezifität? Molekulare Mechanismen? Relation zur genetischen
Instabilität?)
2) Interaktion epigenetischer Mechanismen (DNA-Methylierung – ncRNA, DNAMethylierung – Histonmodifikation)
3) Epigenetische Läsionen als Tumormarker
4) Methodische Weiterentwicklung der Methylierungsanalytik
5) Überführung in die Routine-Diagnostik (aktuell: MGMT, hMLH1)
Interaktionen an der Hochschule
Klinische Forschergruppe HCC (2004-2009), Transregio-SFB HCC (ab Jan. 2010)
Methodischer Support zahlreicher Projekte
Unterstützung aus verschiedenen Abteilungen
Forschungssymposium
"Onkologie an der MHH"
September - 2009
Seite 87
Dr. F. Länger
Institut für Pathologie der MHH
Expression, Amplifikation und Mutation von EGFR beim nicht kleinzelligen
Bronchialkarzinom (NSCLC) als prognostischer und prädiktiver Parameter
Stand der Forschung
2003 wurden erste Daten publiziert, dass Patienten mit vorbehandelten nicht kleinzelligen
Bronchialkarzinomen (NSCLC) auf EGFR-Tyrosinkinaseinhibitoren (TKI) in 9-70% der Fälle
ein gutes Ansprechen zeigen (1). Früh wurden Patientencharakteristika wie weibliches
Geschlecht, asiatische Herkunft, Nie-Raucher Status und das histologische Typing als
positive prädiktive Parameter identifiziert (2). Der prädiktive Wert dieser Parameter ist jedoch
klinisch ungenügend, weshalb intensiv nach belastbaren Biomarkern gesucht wird. Der
Wirkmechanismus der TKIs legt hier eine Rolle des EGFR Moleküls nahe, dieses kann
prinzipiell bezüglich des Expressionsstatus auf Ebene des Proteins und der RNA oder
aktivierender somatischer Mutationen untersucht werden (3).
Eine Überexpression des EGFR Proteins ist immunhistochemisch in 50-90% der NSCLC
darzustellen, zwei randomisierte prospektive Studien (BR.21 und Iressa Survival Evaluation)
konnten ein (wenngleich nur gering signifikant) verlängertes Gesamtüberleben bei Patienten
mit EGFR-positiven Tumoren zeigen (3). Eine hohe intratumorale Heterogenität der
Expression, große Abweichung (30%) des Ergebnisses unterschiedlicher Antikörper (3) und
eine fehlende Etablierung eines Auswertealgorithmus lassen die Immunhistochemie (IH)
nicht als geeignetes Testverfahren zur Prädiktion erscheinen.
Eine Amplifikation des EGFR Gens ist in 7-45 % der Tumoren dokumentiert (3). Im
Gegensatz zur Situation des Her2 beim Mammakarzinom liegt hier meist eine Polysomie des
Chromosoms 7 und nicht eine isolierte EGFR Amplifikation vor, auch ist ein Zusammenhang
zwischen Amplifikation und gesteigerter Proteinexpression nicht reproduzierbar darzustellen
(4). Größere Patientenzahlen von FISH Analysen bei NSCLC Patienten unter TKI Therapie
liegen jedoch noch nicht vor.
Aktivierende Mutationen des EGFR Gens sind in 8-10% unselektierter NSCLC der
mitteleuropäischen Bevölkerung zu erwarten. Bei Vorselektion nach den Kriterien
Adenokarzinom (nicht muzinös), weibliches Geschlecht, Nie-Raucher ergeben sich
Inzidenzen der Mutation von bis zu 20% (eigene Daten, s.u.). In ersten Studien waren bei
Mutationsnachweis Ansprechraten von 4-27% auf TKI bereits in der Zweitlinientherapie zu
beobachten (3). Nur in geringen Fallzahlen dokumentiert ist bislang die mögliche
Abweichung des EGFR Status zwischen Tumorarealen verschiedener Differenzierung und
dem Primärtumor sowie der Metastase. Für 10% EGFR mutierter Tumoren konnte eine
intratumorale Heterogenität gezeigt werden (3), für bis zu 28% untersuchter NSCLC ergab
sich eine Abweichung des EGFR Mutationsstatus beim Vergleich von Primärtumor und
Metastase (5).
Literatur
(1) Fukuoka M et al. Multi-institutional randomized phase II trial of gefitinib for previously treated
patients with advanced non-small-cell lung cancer (The IDEAL 1 Trial) JCO 2003 21:2237-2246
(2) Sequist LV et al. Epidermal growth factor receptor mutation testing in the care of lung cancer
patients. Clin Canc Res 2006 12(14s): 4403s-4408s
(3) Eberhard DA et al. Biomarkers of response to epidermal growth factor receptor inhibitors in NonSmall-Cell Lung Cancer Working Group: standardization for use in the clinical trial setting. JCO 2008
26:983-994
Forschungssymposium
"Onkologie an der MHH"
September - 2009
Seite 88
(4) Hirsch F et al. Epidermal growth factor receptor in non-small-cell lung carcinomas: correlation
between gene copy number and protein expression and impact on prognosis. JCO 2003 21:37983807
(5) Kalikaki A et al. Comparison of EGFR and K-RAS gene status between primary tumours and
corresponding metastases in NSCLC. BJC 2008 99:923-929
Vorarbeiten
Alle in den letzten 10 Jahren an der MHH behandelten Patienten mit
Bronchialkarzinomen und im Institut für Pathologie vorliegendem Tumorgewebe
wurden bereits identifiziert und nachdokumentiert (n=500). Für alle Patienten existiert
ein klinisches follow up. Durch Vernetzung der Diagnostik und Therapie von
onkologischen Patienten mit Bronchialkarzinomen an der MHH, dem
Nordstadtkrankenhaus sowie dem Diakonie-Krankenhaus Rotenburg/Wümme ist ein
Verbund geplant, der eine ausreichende Teilnahme an klinischen Studien
gewährleistet.
Technisch wurden am Institut für Pathologie sowohl die Immunhistochemie des
EGFR, der Nachweis der Amplifikation durch FISH und der Mutationsnachweis
etabliert. Letztere erfolgt durch bidirektionale direkte Sequenzierung der Exons 1821. Im Rahmen dieser Vorarbeiten wurde das Institut in das Konsortium der
Deutschen Gesellschaft für Pathologie aufgenommen, das einen Ringversuch für
den Nachweis der EGFR Mutation etabliert. In 83 bereits untersuchten Tumoren
waren in 9 Fällen Mutationen nachweisbar (11%), diese liegen in 8 von 69
Adenokarzinomen (12%) und in 1 von 8 Plattenepithelkarzinomen (12%) vor. Bei
Vorselektion nach speziellen histologischen Kriterien (Adenokarzinom, nicht
muzinös, bronchioalveoläres Wachstumsmuster) zeigen 6 von 30 Tumoren eine
EGFR Mutation (20%). Die untersuchten großzelligen Karzinome (n=5) und
Karzinoide (n=1) zeigen dagegen keine Mutation.
Ziele
Gegenstand der geplanten Aufarbeitung ist die Darstellung der Expression,
Amplifikation und Mutation des EGFR in der oben beschriebenen Patientengruppe
unter besonderer Berücksichtigung der intratumoralen und metastatischen
Heterogenität. Dazu sollen gezielt aus NSCLC 2-3 Areale mit unterschiedlichem
Wachstumsmuster mikrodisseziiert und analysiert werden. Gleiches soll für
ausgewählte Primärtumoren und zugehörige Metastasen durchgeführt werden.
Parallel erfolgt ein Typing und Staging nach der aktuellen WHO-Klassifikation aller
Tumoren sowie die Herstellung von Multiblöcken aus Gewebestanzen zur
ökonomischen immunhistochemischen Charakterisierung der Tumoren. Die
Ergebnisse sollen untereinander (FISH, Immunhistochemie, Mutation) und mit
klinischen
(Geschlecht,
Raucherstatus)
und
histologischen
(Tumortyp,
Subdifferenzierung, Grading) Parametern korreliert werden. Zusätzlich ist eine
Korrelation mit Überlebensdaten sowie den Behandlungsdaten vorgesehen, um die
prognostische und prädiktive Bedeutung der einzelnen Parameter zu überprüfen.
Da zunehmend Daten vorliegen, die ein Ansprechen auf TKI in bis zu 20% bei
fehlender Mutation des EGFR belegen, sind zusätzliche molekulare Mechanismen
der Regulation des EGFR und der anhängigen Signalkaskade wahrscheinlich.
Untersuchungen zur Methylierung von Promotoren und dem Polymorphismus von
Nukleotiden der Gensequenz und Promotoren von EGFR sind hier als
vielversprechende Ansätze geplant.
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Seite 89
Titel:
Expression von LFG und LEF-1 und Implikation für die Regulation apoptotischer
Prozesse in niedrig-metastasierenden und hoch- metastasierenden MammakarzinomZelllinien.
V. Bucan, K. Reimers, P. M. Vogt
Klinik für Plastische, Hand und Wiederherstellungschirurgie
Stand der Forschung
Die molekularen Veränderungen, die zur Entstehung und Metastasierung beim primären
Mammakarzinom führen, sind bisher unzureichend geklärt. Wie wir wissen, sind die
Ursachen von allen Krebsarten Veränderungen im genetischen Programm der Zellen. Diese
Mutationen bewirken, dass sich die transformierten Zellen häufiger teilen als nicht mutierte
Zellen. Darüber hinaus kommt es noch zu weiteren gravierenden Veränderungen in den
Krebszellen: häufig Tumorzellen sind gegen das zelleigene Selbstmordprogramm (Apoptose)
geschützt. Transkriptionsfaktoren, die die Expression von Proteinen regulieren, sind dabei
wichtige Regulationsfaktoren. Häufig sind in Tumorzellen diejenigen Transkriptionsfaktoren
hyperaktiv, die die Expression von wachstumsfördernden und die Apoptose hemmenden
Genen steuern.
Ein solcher Transkriptionsfaktor ist LEF-1, der an der Regulation mehrerer Onkogene
beteiligt ist. Das körpereigene antiapoptotische Protein Lifeguard (LFG) wird durch LEF-1
reguliert und ist an der Kontrolle des Zelltodes beteiligt. Es wurde als Fas-inhibitorisches
Protein 1999 erstmals von Somia beschrieben, wobei es sich zeigte, dass es sich um das
humane Homolog des neuronal membrane protein 35 handelt [9-11].
eigene Vorarbeiten:
Das bislang wenig charakterisierte antiapoptotische membranassoziierte Protein Lifeguard
(LFG) ist an der Aufrechterhaltung von Konditionen beteiligt, die die Apoptoseinduktion
entscheidend vermindern. Das Protein gehört der zellprotektiven BI-1 Proteinfamilie an, für
die bereits erhöhte Expressionswerte in einer Reihe von Tumorarten gefunden wurde [4,12]
Das evolutionär hochkonservierte Protein LFG wurde in Vorarbeiten unserer Gruppe in seiner
zellprotektiven und apoptoseinhibitorischen Funktion charakterisiert. Dabei stellte sich
heraus, dass LFG einer hoch konservierten Proteinfamilie, der BI-1-Familie, angehört und mit
Bax interagiert [7,8].
Darüber hinaus wurde der Einfluss einer rekombinanten LFG-Expression genutzt, um Zellen
unter Stressbindingungen vor Apoptose zu schützen so z. B transfizierte Keratinocyten
zunächst in vitro aber aktuell auch in vivo vor einer T-zellvermittelten Abstoßung nach
allogener Transplantation zu schützen [1,2]. Gleichzeitig wurden weitere bislang wenig
beschriebene Mitglieder der BI-1 Familie charakterisiert [5,6]. Es konnte gezeigt werden, dass
sowohl RECS-1 als auch Ghitm das konservierte C-terminale Motiv der BI-1 Familie
aufweisen und auch eine topologische Verwandtschaft zwischen diesen Proteinen besteht.
Weiterhin konnte auch gezeigt werden, dass die rekombinante Expression von RECS-1 eine
erniedrigte Sensitivität gegenüber verschiedenen Apoptoseinduktoren bewirkt. Es ist aus der
Literatur bekannt, dass der cytoprotektive Einfluss von LFG zumindest zum Teil über eine
strenge Co-lokalisation des Fas-rezeptor und von LFG in Lipid rafts erfolgt [3]. In diesem
Zusammenhang ist es interessant, dass wir zeigen konnten, dass LFG durch den LEF-1/ActSignalweg reguliert wird und eine Interaktion mit einigen membranständigen Proteinen und
Lipiden eingeht, die an der Phosphorylierung und Aktivierung der Akt-Kinase beteiligt sind.
Eine erhöhte Expression des antiapoptotischen Proteins Lifeguard sowie des regulierenden
Forschungssymposium
"Onkologie an der MHH"
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Seite 90
Transkriptionsfaktors LEF-1 wurde in Brustkrebszelllinien und in Brustkrebsgewebe
nachgewiesen. Dabei steigt die Expressionsrate signifikant mit dem Metastasierungsgrad an.
Um einen Zusammenhang zwischen der erhöhten LFG-Expression und der Aktivierung
tumorrelevanter Signalwege aufzuzeigen, erfolgte als erstes die Inhibition mehrerer möglicher
Signaltransduktionswege. Es stellte sich heraus, dass die Inhibition des Akt/PKB Signalwegs
mit ActIV zu einer deutlichen Erhöhung der Apoptoserate in MCF7- und MDA-MB-231Zellen führte. Weiterhin wurden mehrere hoch regulierte Transkriptionsfaktoren bestimmt
und ein Transkriptionsfaktor (LEF-1), dessen Expression wie bei LFG ebenfalls durch den
Akt/PKB-Signalweg reguliert wird, wurde identifiziert. Wie erwartet, konnten wir eine
Promotorregulation der LFG-Transkription durch den LEF-1 Transkriptionsfaktor
nachweisen. Die LEF-1 und LFG Expression steht dabei in einer direkten Korrelation zur
Zellreaktion hinsichtlich Zellteilungs- und Apoptoserate.
Ziele:
Eine hohe und unkontrollierte LFG und LEF-1 Expression trägt zur Blockade von
Apoptoseprozessen, Förderung der Proliferation, Neoangiogenese, einem in der Regel
fortgeschrittenen und aggressiven Phänotyp sowie zur Resistenz gegenüber zytotoxischer
Behandlung bei. Die Ausschaltung solcher Gene könnte einen erheblichen therapeutischen
Fortschritt über eine Apoptosesensibilisierung in Mammatumoren bedeuten. Ziel ist es nun,
durch Herunterregulation von LFG, sowie seinen regulierenden Transkriptionsfaktors LEF-1,
denen Einfluss in Hinblick auf die Apoptoseresistenz von Mammakarzinomen näher zu
charakterisieren.
Auf Grund der Ergebnisse unserer Arbeitsgruppe vermuten wir, dass der LEF-1
Transkriptionsfaktor eine bedeutende Funktion bei der Regulation der LFG Expression
einnimmt. Somit könnte die Apoptoseregulation in Brustkrebszellen eine Folge von
Veränderungen in der Expression und Aktivierung von TCF/LEF-1 Familienmitgliedern sein.
Wir sind überzeigt, dass die experimentelle Forschung auf diesem Gebiet von großer
Bedeutung für neue Erkenntnisse über die Regulationssysteme der Zellen und deren
pathologische Störungen im Zusammenhang mit Brustkrebserkrankungen ist.
1
Choi CY, Reimers K, Allmeling C, Kall S, Choi YH, Vogt PM: Inhibition of apoptosis
by expression of antiapoptotic proteins in recombinant human keratinocytes. Cell
Transplant 2007; 16: 663-674.
2
Choi CY, Reimers K, Vogt PM: [Apoptosis and its role in plastic surgery]. Handchir
Mikrochir Plast Chir 2006; 38: 347-353.
3
Fernandez M, Segura MF, Sole C, Colino A, Comella JX, Cena V: Lifeguard/neuronal
membrane protein 35 regulates Fas ligand-mediated apoptosis in neurons via
microdomain recruitment. J Neurochem 2007; 103: 190-203.
4
Grzmil M, Kaulfuss S, Thelen P, Hemmerlein B, Schweyer S, Obenauer S, Kang TW,
Burfeind P: Expression and functional analysis of Bax inhibitor-1 in human breast
cancer cells. J Pathol 2006; 208: 340-349.
5
Reimers K, Choi CY, Bucan V, Vogt PM: The growth-hormone inducible
transmembrane protein (Ghitm) belongs to the Bax inhibitory protein-like family. Int J
Biol Sci 2007; 3: 471-476.
Forschungssymposium
"Onkologie an der MHH"
September - 2009
Seite 91
6
Reimers K, Choi CY, Bucan V, Vogt PM: The Bax Inhibitor-1 (BI-1) family in
apoptosis and tumorigenesis. Curr Mol Med 2008; 8: 148-156.
7
Reimers K, Choi CY, Bucan V, Vogt PM: The Bax Inhibitor-1 (BI-1) family in
apoptosis and tumorigenesis. Curr Mol Med 2008; 8: 148-156.
8
Reimers K, Choi CY, Mau-Thek E, Vogt PM: Sequence analysis shows that Lifeguard
belongs to a new evolutionarily conserved cytoprotective family. Int J Mol Med 2006;
18: 729-734.
9
Schweitzer B, Suter U, Taylor V: Neural membrane protein 35/Lifeguard is localized at
postsynaptic sites and in dendrites. Brain Res Mol Brain Res 2002; 107: 47-56.
10
Schweitzer B, Taylor V, Welcher AA, McClelland M, Suter U: Neural membrane
protein 35 (NMP35): a novel member of a gene family which is highly expressed in the
adult nervous system. Mol Cell Neurosci 1998; 11: 260-273.
11
Somia NV, Schmitt MJ, Vetter DE, Van AD, Heinemann SF, Verma IM: LFG: an antiapoptotic gene that provides protection from Fas-mediated cell death. Proc Natl Acad
Sci U S A 1999; 96: 12667-12672.
12
Tanaka R, Ishiyama T, Uchihara T, Inadome Y, Iijima T, Morishita Y, Kano J, Goya T,
Noguchi M: Expression of the Bax inhibitor-1 gene in pulmonary adenocarcinoma.
Cancer 2006; 106: 648-653.
Forschungssymposium
"Onkologie an der MHH"
September - 2009
Seite 92
Taxotere-Enoxaparin-(ENOXA)-Studie:
1st-Line Docetaxel-Platin Chemotherapie alleine oder in Kombination mit Enoxaparin
bei Patienten mit lokal fortgeschrittenem oder metastasiertem nicht-kleinzelligem
Bronchial-Karzinom; eine Phase III Studie
Nicolas J. Dickgreber1, Heiko A. Golpon1, Stefan Fischer2, Tobias Welte1, Bernd Eisele3
1
Klinik für Pneumologie
2
Klinik für Herz-, Thorax-, Transplantations- und Gefäßchirurgie
3
Klinisches Studienzentrum MHH
Das Bronchialkarzinom stellt weltweit die häufigste tumorbedingte Todesursache dar. Allein in
Deutschland versterben jährich über 40000 Menschen an dieser malignen Tumorerkrankung.
Den größten Teil dieser Malignome machen die nicht-kleinzelligen Karzinome mit etwa 80 % aus.
Von einer definitiven Heilung kann nur bei weniger als 20% der Patienten ausgegangen werden.
Dies ist vor allem darin begründet, dass die Diagnosestellung häufig erst in späten Stadien erfolgt.
Sind bereits Fernmetastasen vorhanden, ist von einer Heilung nicht mehr auszugehen.
Umfangreiche klinische Studien der vergangenen 15 Jahre belegen jedoch auch für das
metastasierte nicht-kleinzellige Bronchialkarzinom die Wirksamkeit einer
Kombinationschemotherapie sowohl im Hinblick auf eine Lebensverlängerung als auch eine
Verbesserung der Lebensqualität.
Mit Hilfe einer modernen Platin-Kombination lässt sich so bei 25-32% der Patienten ein
Therapieansprechen erzielen. Das Überleben kann im Median auf 9-11 Monate verlängert werden.
Neuere Daten aus Phase III Studien zur Kombination zwischen dem antineoangiogenetisch
wirksamen Antikörper Bevacizumab und Kombinationschemotherapien zeigen eine weitere
Verbesserung des Gesamtüberlebens und des progressionsfreien Überlebens jedoch unter
Inkaufnahme nicht unbedeutender Toxizitäten.
Die Wirksamkeit und Verträglichkeit von Docetaxel in Kombination mit Platin als
Primärchemotherapie bei NSCLC im Stadium IIIb/IV konnte in zahlreichen, unabhängig
voneinander durchgeführten Phase II und III Studien bestätigt werden. Somit gehört Docetaxel zu
den aktivsten Substanzen, die in der Primärchemotherapie des NSCLC zur Verfügung stehen.
Die Assoziation zwischen Tumorerkrankung und Aktivierung des Gerinnungssystems sind vielfach
beschrieben worden. 1931 wurde erstemalig dokumentiert, das Heparin das Wachstum von
transplantiertem Tumorgewebe inhibiert. Seit dieser Zeit haben verschiedene tierexperimentelle
und auch klinische Studien das Vorhandensein eines antitumoralen Effektes von unfraktioniertem
Heparin (UFH) und oralen Antikoagulanzien (Coumarinderivate) gezeigt.
Klinische Evidenzen für einen antineoplastischen Effekt von niedermolekularem Heparin (NMH)
wurden zuerst in Subgruppenanalysen von Tumorpatienten, die an randomisierten ThromboseStudien teilnahmen, beobachtet. Es folgten daraufhin klinische Studien, in denen der Einsatz von
NMH bei Tumorpatienten hinsichtlich Verbesserung des Überlebens der Patienten untersucht
wurde. So wurde in einer randomisierten, doppelt verblindeten Studie an 302 Patienten mit
verschiedenen malignen Erkrankungen in fortgeschrittenem Stadium eine signifikant positive
Forschungssymposium
"Onkologie an der MHH"
September - 2009
Seite 93
Wirkung von Nadroparin auf das Überleben der Patienten festgestellt (8,0 vs. 6,6 Monate), die
nicht alleine auf die Vermeidung thromboembolischer Ereignisse zurückzuführen war. Der Benefit
für die Patientengruppe mit einer prognostizierten Lebenserwartung von über 6 Monaten mit 9,4
vs. 15,4 Monaten war noch deutlicher gegenüber den Patienten mit schlechterer Lebenserwartung
ausgeprägt (i).
In dieser klinischen Studie sollen therapienaive Patienten mit lokal fortgeschrittenem oder
metastasiertem nicht-kleinzelligem Bronchialkarzinom untersucht werden, für die keine kurative
Behandlungsoption in Frage kommt. In einem solchen Patientenkollektiv ist Docetaxel in
Kombination mit Cis- bzw. Carboplatin ein Standard-Therapieregime, welches neben der
Verlängerung des Überlebens einen Erhalt der Lebensqualität für die Patienten gewärleisten kann.
Neuere Daten mit niedermolekularem Heparin bei verschiedenen Tumorerkrankungen, unter
anderem auch bei kleinzelligem und nicht-kleinzelligem Bronchialkarzinom, deuten darauf hin,
dass neben der antithrombotischen auch antitumorale Eigenschaften der Heparine, sowohl das
Ansprechen der Therapie als auch das progressionsfreie Überleben der Patienten verbessern
können. Klinische Erfahrungen bei Bronchialkarzinompatienten mit Indikation zur Gabe von NMH
aufgrund thrombotischer Ereignisse lassen weiterhin den Schluss zu, dass diese Therapie nicht
mit einer signifikanten Erhöhung der Nebenwirkungen einhergeht und unter ambulanten
Bedingungen gut durchführbar ist.
Das niedermolekulare Heparin Enoxaparin ist ein potenter Faktor Xa Inhibitor und hat einen festen
Stellenwert sowohl in der Prophylaxe thromboembolischer Ereignisse, als auch in der
therapeutischen Behandlung thromboembolischen Erkrankungen. Präliminäre Daten an Patienten
mit fortgeschrittenem nicht-kleinzelligen Bronchialkarzinom zeigen einen Trend zu einer
Verbesserung des Überlebens im Patientenkollektiv und ermöglichen eine weitere randomisierte
Studie mit Enoxaparin in diesem Patientenkollektiv.
Im Rahmen einer prospektiven, multizentrischen Phase III Studie mit 216 Patienten soll der
Nutzen einer docetaxelhaltigen Primärtherapie in Kombination mit Enoxaparin bei Patienten mit
lokal fortgeschrittenem oder metastasiertem nicht-kleinzelligen Bronchialkarzinom (Stadium IIIB
oder IV) untersucht werden. Dabei wird den Patienten im Standard-Arm Docetaxel / Cis- oder
Carboplatin alleine und im Test-Arm in Kombination mit Enoxaparin verabreicht. Während die
Chemotherapie für 4 bis 6 Zyklen gegeben werden soll, wird die Enoxaparingabe bis zum Progress
der Erkrankungmaximal jedoch für 9 Monate fortgeführt. Ziel der Studie ist es, die Wirksamkeit und
Sicherheit dieses Therapieschemas unter Beweis zu stellen, wobei eine Verbesserung des
progressionsfreien Überlebens von 5 auf 7,5 Monate primärer Endpunkt sein soll.
i
Klerk CPW, Smorenburg SM, Otten HM, Lensing AWA, Priens MH, Piovella F, Prandoni P,
Bos M, Richel DJ, van Tienhoven G, Büller HR. The effect of low molecular weight heparin
on
survival in patients with advanced malignancy. JCO 23: 2130 – 2135; 2005
Forschungssymposium
"Onkologie an der MHH"
September - 2009
Seite 94
Malignes Pleuramesotheliom:
Etablierung des FDG-PET-CT zur frühen Therapiekontrolle
Nicolas J. Dickgreber1, Stefan Ledwoch1, Patrik Zardo2, Stefan Fischer2, Tobias Welte1,
Heiko A. Golpon1, Florian Länger4, Georg Berding3
1
Klinik für Pneumologie
2
Klinik für Herz-, Thorax-, Transplantations- und Gefäßchirurgie
3
Klinik für Nuklearmedizin
4
Institut für Pathologie
Das maligne Pleuramesotheliom (MPM) ist die am häufigsten zum Tode führende bösartige
Berufserkrankung. Der Großteil der Erkrankungen ist auf die berufliche Exposition gegenüber
Asbest zurückzuführen. Begünstigend wirkt zusätzlich eine begleitende SV-40-Infektion.
Obwohl die Verwendung von Asbest in Westeuropa zumeist seit Ende der Achtziger Jahre
verboten ist, wird eine weiter Zunahme der Zahl der Erkrankten von derzeit ca. 1400 per anno bis
in die zweite Hälfte des nächsten Jahrzehnts erwarte. Dies begründet sich durch eine lange
Latenzzeit von 20 bis 40 Jahren zwischen der Asbestexposition und dem Erkrankungsausbruch.
Die bis in die späten 90er Jahre nihilistische Sichtweise der therapeutischen Optionen änderte sich
zu Beginn dieses Jahrzehnts mit Folsäureantagonisten Pemetrexed und Ralitrexed, die jeweils im
Vergleich zu einer Monotherapie mit dem bis dahin unter anderem als Standard verwendenten
Cisplatin in Kombination mit diesem zu einer deutlich signifikanten Verlängerung des Überlebens
führen.
Die bisher etablierten Verlaufskontrollen mittels CT-Thorax (Auswertung entsprechend der
Modified RECIST-Criteria for MPM) gestatten häufig nur eine unzureichende Bewertung des
Therapieansprechens und bringen nicht selten eine im Nachhinein sich als unnütz erweisende
Therapiefortsetzung mit sich.
Dies erfordert die Etablierung neuer Therapiekontrolluntersuchungen. Eine durchaus elegante
Methode stelllt das FDG-PET-CT dar. Hier wird der FDG-Uptake des Tumors ermittelt.
Wir postulieren, daß wir durch den Vergleich des FDG-Uptakes vor und nach der Gabe des 1.
Zyklus einer Chemotherapie bei Patienten mit malignem Pleuramesotheliom ein
Therapieanspechen mit mindestens gleicher Genauigkeit ermitteln können, wie es standardmäßig
mittels CT erst nach Gabe von 2 Zyklen einer Therapie zu bestimmen ist.
Dazu erhalten Patienten mit MPM vor Einleitung sowie vor dem 2. Zyklus der Chemotherapie je ein
FDG-PET-CT, bei fehlendem Hinweis auf Progreß wird die Therapie mit dem 2. Zyklus fortgesetzt,
anschließend erfolgt ein konventionelles Staging mittels CT. Die Ergebnisse von PET-CT und CT
werden miteinander korreliert.
Forschungssymposium
"Onkologie an der MHH"
September - 2009
Seite 95
Mediastinales Staging des Bronchialkarzinoms:
Etablierung neuer Bewertungsstandards für das FDG-PET-CT
Nicolas J. Dickgreber1, Patrik Zardo2, Stefan Fischer2, Tobias Welte1, Heiko A. Golpon1,
Georg Berding3, Florian Länger4
1
Klinik für Pneumologie
2
Klinik für Herz-, Thorax-, Transplantations- und Gefäßchirurgie
3
Klinik für Nuklearmedizin
4
Institut für Pathologie
Das Bronchialkarzinom stellt weltweit die häufigste tumorbedingte Todesursache dar. Allein in
Deutschland versterben jährich über 40000 Menschen an dieser malignen Tumorerkrankung.
Neben der Tatsache, daß mehr als 50 % der Patienten erst in primär nicht mehr curativ zu
behandelnden Stadien diagnostiziert werden, sind die Überlebensraten auch in frühen Stadien im
Vergleich zu anderen Tumorerkrankungen deutlich schlechter.
Dies liegt einerseits an der relativ großen Heterogenität der Tumore im Vergleich zu anderen
Erkrankungen, andererseits auch an einer Unterstadiierung der Erkrankung zum
Diagnosezeitpunkt, da Fern- oder auch Lymphknotenmetastasen occult bleiben.
Das FDG-PET, insbesondere aber das FDG-PET mit CT-Koregistrierung hat in den vergangenen
Jahren das Staging des Bronchialkarzinoms exakter werden lassen.
Ist die Erkennung von Fernmetastasen insbesondere im ossären Bereich deutlich besser
geworden, stellt das exakte mediastinale Staging immer noch aufgrund falsch positiver oder falsch
negativer FDG-PET-Befunde eine diagnostische Herausforderung dar.
In einer prospektiv untersuchten und retrospektiv ausgewerteten Untersuchung erhalten alle mit
dem Verdacht auf ein Bronchialkarzinom in der MHH vorstellig werdenden Patienten mit fehlendem
Nachweis von Fernmetastasen ein FDG-PET-CT. Sind weiterhin keine Fernmetastasen
nachweisbar, erfolgt ein histologisches oder zytologisches mediastinales Staging mittels
Mediastinoskopie respektive endobronchialem Ultraschall.
In einem ersten Schritt soll die Spezifität und Sensitivität des FDG-PET-CT unter Verwendung der
international gültigen Bewertungsstandards für das Lungenkrebszentrum der MHH erhoben
werden.
In einem zweiten Schritt planen wir die Etablierung neuer Bewertungsstandards und
zentrumseigener SUV-Schwellenwerte unter Optimierung von Sensitivität und Spezifität des FDGPET-CT.
Forschungssymposium
"Onkologie an der MHH"
September - 2009
Seite 96
Strahlentherapie des Prostatakarzinoms: Polymorphismen in KandidatenGenen der DNA-Doppelstrangbruch-Reparatur und deren Einfluss auf
Erkrankungswahrscheinlichkeit, Strahlensensibilität und
Krankheitsverlauf
Interdisziplinäres Forschungsprojekt der Klinik für Strahlentherapie und spezielle Onkologie, der Klinik
für Urologie und Urologische Onkologie und der Klinik für Frauenheilkunde und Geburtshilfe
Arbeitsgruppe Strahlentherapie: Andreas Meyer, Michael Bremer, Johann H. Karstens
Arbeitsgruppe Frauenheilkunde: Thilo Dörk-Bousset, Peter Hillemanns
Arbeitsgruppe Urologie: Christoph von Klot, Jörn Hagemann, Jürgen Serth, Markus Kuczyk
Die Ursachen und Entwicklung des Prostatakarzinoms als häufigste Krebserkrankung in der
Europäischen Union sind komplex und zum Teil genetisch bedingt, die zugrunde liegenden
genetischen Ursachen und involvierten Gene sind jedoch insbesondere beim Prostatakarzinom
weitestgehend unbekannt. Die Strahlentherapie spielt eine wichtige Rolle, wobei Unterschiede
in der Strahlensensibilität des Normalgewebes zu einer erhöhten Rate an Akut- und
Spätnebenwirkungen führen können. Bei der Strahlentherapie erfolgt die biologische Wirkung
der ionisierenden Strahlung über die Erzeugung von DNA-Doppelstrangbrüchen mit
Aktivierung von zellulären Mechanismen zur Reparatur dieser Brüche, oder alternativ zur
Apoptose. Die Produkte bestimmter prädisponierender in der Reparatur von DNADoppelstrangbrüchen beteiligter Gene sind in diesen Prozess involviert. Durch Mutationen
oder Single Nucleotide Polymorphismen (SNP) in diesen Genen kann es zu einer
Funktionsbeeinträchtigung der entsprechenden Genprodukte kommen und die ReparaturVorgänge in ihrer Ausprägung und Geschwindigkeit moduliert werden. Damit scheint die
Ursache einer deutlich gesteigerten Strahlensensibilität ebenfalls wie die Tumorentstehung in
einer genetischen Prädisposition zu liegen. Dabei korreliert die genetische Prädisposition für
eine erhöhte Strahlensensibilität des Normalgewebes jedoch auch mit der des Tumorgewebes,
so dass eine bessere Wirkung einer Strahlentherapie bezogen auf die lokale Kontrolle
diskutiert wird. Andererseits kann die chromosomale Instabilität der Tumorzelle allerdings
auch eine erhöhte Aggressivität der Erkrankung mit schlechterem Krankheitsverlauf
bewirken. Die Kenntnis der molekularen Mechanismen und Polymorphismen und deren
Auswirkungen, die zu dieser genetischen Prädisposition führen, könnten für die Beratung des
Patienten und Entwicklung von Vorsorge- und Behandlungs-Strategien mit Individualisierung
der Therapiekonzepte und Verbesserung der therapeutischen Breite in der Radioonkologie
von großer Bedeutung sein.
Zur Ermittlung dieses Zusammenhangs wurden 510 an einem Prostatakarzinom erkrankte und
behandelte Patienten und ein Kontrollkollektiv von 508 gesunden Männern prospektiv auf das
Vorliegen
bestimmter
Gen-Polymorphismen
untersucht
und
diese
mit
Erkankungswahrscheinlichkeit und Auftreten von Nebenwirkungen korreliert. Hinsichtlich
der Erkrankungswahrscheinlichkeit für ein Prostatakarzinom wurde der Gen-Locus 8q24 und
dort insbesondere die Variante rs1447295 als prädiktiver Faktor mit einer Odds Ratio von
1,42 gesehen [1]. Die benachbarte Variante rs13281615 zeigte eher einen protektiven Effekt
mit einer allerdings nur grenzwertig statistischen Signifikanz mit einer Odds Ratio von 0,84.
Bei der Untersuchung der ATM-Genvariante P1054R wurde die Bedeutung dieses
Polymorphismus als Risikofaktor für eine erhöhte Erkrankungswahrscheinlichkeit mit einer
Odds Ratio von 2,1 belegt [2]. Der TGFB1 Polymorphismus L10P konnte in keinem
Zusammenhang mit der Entwicklung eines Prostatakarzinoms mit einer Odds Ratio von 1,38
gesehen werden [3]. Bezüglich der Korrelation einer erhöhten Strahlensensibilität zeigten die
Daten keine erhöhte Nebenwirkungsrate bei Trägern des Polymorphismus P1054R oder
TGFB1 L10P gegenüber Nicht-Trägern.
Forschungssymposium
"Onkologie an der MHH"
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Seite 97
Im Rahmen des Europäischen Konsortiums PRACTICAL konnten bisher fünfzehn weitere
Polymorphismen als prädiktiver Faktor für eine erhöhte Erkrankungswahrscheinlichkeit
demonstriert werden [4, 5]. Die Rolle dieser Prädispositionen für den klinischen Verlauf der
Erkrankung ist Gegenstand aktueller Untersuchungen.
Geplant ist ebenfalls die Analyse weiterer Gen-Varianten, insbesondere in Apoptose-Genen,
und Korrelation mit Erkrankungswahrscheinlichkeit, Auftreten von Nebenwirkungen und
Erkrankungsverlauf, insbesondere bei den mit permanenter Brachytherapie therapierten
Prostatakarzinom-Patienten.
Eigene Vorarbeiten:
1. Meyer A, Schürmann P, Ghahremani M, Kocak E, Brinkhaus M-J, Bremer M,
Karstens JH, Hagemann J, Machtens S, Dörk T. Association of chromosomal locus
8q24 and risk of prostate cancer: a hospital-based study of German patients treated
with brachytherapy. Urologic Oncology: Seminars and Original Investigations 2009;
27: 373-376
2. Meyer A, Wilhelm B, Dörk T, Bremer M, Baumann R, Machtens S. ATM missense
variant P1054R predisposes to prostate cancer. Radiother Oncol 2007; 83: 283-288
3. Meyer A, Dörk T, Bogdanova N, Brinkhaus M-J, Wiese B, Bremer M, Baumann R,
Karstens JH, Machtens S. TGFB1 gene polymorphism Leu10Pro (c.29T>C), prostate
cancer incidence and quality of life in patients treated with brachytherapy. World J
Urol 2009; 27: 371-377
4. Kote-Jarai Z, Easton DF, Stanford JL, et al. Multiple novel prostate cancer
predisposition loci confirmed by an international study: the PRACTICAL Consortium.
Cancer Epidemiol Biomarkers Prev. 2008; 17: 2052-2061
5. Eeles RA, Kote-Jarai Z, Amin Al Olama A, et al. Identification of seven novel
prostate cancer susceptibility loci through a genome-wide association study. Nature
Genetics 2009 (Im Druck)
Forschungssymposium
"Onkologie an der MHH"
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Prospektive Studie zur Optimierung strahlentherapeutischer Konzepte bei Patienten
mit Hirnmetastasen: Detektion mikrostruktureller Reaktionen mit quantitativen MRTVerfahren in Korrelation mit Lebensqualität und neurokognitiven Funktionen
Dr. med. Dr. rer. nat. Diana Steinmann1, Dr. med. E. Bültmann2, Dr. med. P. Raab2, Dr.med. F.
Donnerstag2, PD Dr. rer. nat. Dr. med. X-Q. Ding2
1. Klinik für Strahlentherapie und spezielle Onkologie, OE 8240
2. Institut für Diagnostische und Interventionelle Neuroradiologie. OE 8210
Medizinische Hochschule Hannover
Carl-Neuberg-Str. 1, 30625 Hannover
Telefon:
0511 532 2574
Fax:
0511 532 3697
Email: [email protected]
Stand der Forschung
Bei Patienten mit Hirnmetastasen solider Tumoren beträgt die mediane Überlebenszeit ohne
Behandlung 1-2 Monate, mit Ganzhirnbestrahlung (whole-brain radiation therapy, WBRT) oder
Operation bis zu 10 Monaten. Die WBRT stellt die häufigste Therapie für die Behandlung von
Hirnmetastasen dar. Dabei werden je nach Allgemeinzustand des Patienten und Behandlungsziel
verschiedene Einzeldosen verwendet. 30 Gy in 10 Fraktionen (10 × 3 Gy) über 2 Wochen stellt
weltweit das Standardregime dar, wobei die Fraktionierung prognoseabhängig variiert wird [1]. In den
vergangenen 15 Jahren setzte sich vermehrt bei einzelnen Hirnmetastasen die fokale Behandlung mit
neurochirurgischer Resektion und/ oder hypofraktionierter stereotaktischer Bestrahlung/
Einzeitbestrahlung mit dem Ergebnis eines verbesserten Überlebens durch [2,3].
Bisher weitgehend ungeklärt ist, welche neurokognitiven Auswirkungen die WBRT kurz- und langfristig
hat. Bei Patienten mit gutem Ansprechen auf die Radiatio zeigte sich eine verzögerte
Verschlechterung der neuropsychologischen Funktionen, die im Bereich der exekutiven und der
feinmotorischen Funktionen statistisch signifikant war [4]. Eine negative Beeinflussung der verbalen
Erinnerung zeigte sich bei Patienten, die sowohl therapeutisch bei nachgewiesenen Hirnmetastasen
als auch prophylaktisch zur Vermeidung einer zerebralen Metastasierung bei soliden Tumoren am
Ganzhirn bestrahlt wurden. Dieser Effekt scheint jedoch mehr vom prätherapeutischen kognitiven
Status als durch die WBRT selbst beeinflusst zu sein [5]. Somit ist ein prospektives Studiendesign
einschließlich einer prätherapeutischen Basisuntersuchung zur Erhebung neurokognitiver Funktionen
unverzichtbar.
Durch eine gezielte fokale Bestrahlung kann die Beeinträchtigung der zerebralen Leistung durch eine
Radiatio möglicherweise vermindert werden. In einer Pilotstudie zur Untersuchung der
neurokognitiven Funktion wurden Patienten mit 1-3 Hirnmetastasen stereotaktisch bestrahlt [6].
Obwohl zwei Drittel der Patienten vor Beginn der Strahlentherapie bereits eine Beeinträchtigung der
neurokognitiven Funktion zeigten, konnte bei vier von fünf langzeitüberlebenden Patienten (>200
Tage) ein stabiles oder verbessertes Lern- bzw. Erinnerungsvermögen und bei drei von fünf Patienten
eine verbesserte Exekutivfunktionen und Feinmotorik nachgewiesen werden [6]. Im engen
Zusammenhang mit der neurokognitiven Funktion steht die Lebensqualität (LQ), die in der meist
palliativen Situation einen hohen Stellenwert einnimmt. Die Messung der LQ ist zunehmend relevant
in der klinischen Praxis und wird standardmäßig bei klinischen Phase-III-Studien erhoben. LQ-Daten
können zusätzlich prognostischen Charakter tragen, wie eigene Untersuchungen bei Patienten mit
Hirnmetastasen bestätigten [7].
Die Magnetresonanztomographie (MRT) als unverzichtbare Basisuntersuchung bei Hirnmetastasen ist
auch ein wichtiges nicht-invasives Werkzeug bei der wissenschaftlichen Erforschung des ZNS und
dient routinemäßig zur Detektion von Läsionen im menschlichen Gehirn. Viele neuropsychologische
Defizite lassen sich jedoch nicht mit makroskopischen Läsionen in Beziehung setzen, was auf
mögliche mikrostrukturelle zerebrale Veränderungen hindeutet. Mit neu etablierten quantitativen MR–
Verfahren wurden mikrostrukturelle Anomalien in scheinbar normalem Hirngewebe festgestellt [8].
Welche mikrostrukturellen Veränderungen des Gehirns nach einer Bestrahlung von Hirngewebe
auftreten, ist bisher wenig erforscht. In MR-spektroskopischen Untersuchungen bei
Glioblastompatienten zeigten sich verzögerte radiogene Effekte der weißen Hirnsubstanz mit
metabolischen Veränderungen [9].
<Steinmann, Diana, 27.07.2008>
Forschungssymposium
"Onkologie an der MHH"
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Strukturelle Veränderungen, z.B. im Rahmen eines Hirninfarktes oder Schädel-Hirn-Traumas, können
möglicherweise auch durch Bestimmung des Infarkt- und Demenzmarkerproteins S-100B
nachgewiesen werden. In der neurologischen Forschung dient die Bestimmung der S-100B-ProteinKonzentration als Marker für eine Hirnschädigung, bei der es zu einer Freisetzung von S-100BProteinen aus Gliazellen und zum Anstieg der S-100B-Konzentrationen in Liquor und Blut kommt [10].
Zusammenfassend gibt es aktuelle Forschungsansätze zur Untersuchung von mikrostrukturellen
Veränderungen im Hirngewebe und zur Minderung neurokognitiver Funktionen unter Bestrahlung des
Kopfes, jedoch fehlen grundlegende prospektive Daten zu Häufigkeit, Verlauf und Dosis-VolumenAbhängigkeit.
Literatur:
[ 1] Meyer A, Steinmann D, Malaimare L, Bremer M. Prediction of prognosis regarding fractionation
schedule and survival in patients with whole brain radiotherapy for metastatic disease. Anticancer Res.
2008 Nov-Dec;28(6B):3965-9
[ 2] Andrews DW, Scott CB, Sperduto PW, Flanders AE, Gaspar LE, Schell MC, Werner-Wasik M, Demas W, Ryu
J, Bahary JP, Souhami L, Rotman M, Mehta MP, Curran WJ Jr. Whole brain radiation therapy with or without
stereotactic radiosurgery boost for patients with one to three brain metastases: Phase III results of the RTOG
9508 randomised trial. Lancet 2004 May 22;363(9422):1665-72.
[ 3] Ernst-Stecken A, Ganslandt O, Lambrecht U, Sauer R, Grabenbauer G. Phase II trial of hypofractionated
stereotactic radiotherapy for brain metastases: results and toxicity. Radiother Oncol 2006 Oct;81(1):18-24.
[ 4] Li J, Bentzen SM, Renschler M, Mehta MP. Regression after whole-brain radiation therapy for brain
metastases correlates with survival and improved neurocognitive function. J Clin Oncol 2007 Apr 1;25(10):1260-6.
[ 5] Welzel G, Fleckenstein K, Schaefer J, Hermann B, Kraus-Tiefenbacher U, Mai SK, Wenz F. Memory Function
Before and After Whole Brain Radiotherapy in Patients With and Without Brain Metastases. Int J Radiat Oncol
Biol Phys 2008 Apr 28. [Epub ahead of print]
[ 6] Chang EL, Wefel JS, Maor MH, Hassenbusch SJ 3rd, Mahajan A, Lang FF, Woo SY, Mathews LA, Allen PK,
Shiu AS, Meyers CA. A pilot study of neurocognitive function in patients with one to three new brain metastases
initially treated with stereotactic radiosurgery alone. Neurosurgery 2007 Feb;60(2):277-83.
[ 7] Steinmann D, Schäfer C, van Oorschot B, Wypior HJ, Bruns B, Bölling T, Sehlen S, Hagg J, Bayerl A,
Geinitz H, Hipp M, Vordermark D. Effects of radiotherapy for brain metastases on quality of life (QoL):
prospective pilot study of DEGRO QoL Working Party. Strahlenther Onkol. 2009 Mar;185(3):190-7
[ 8] Ding XQ, Fiehler J, Kohlschutter B, et al. MRI abnormalities in normal-appearing brain tissue of treated adult
PKU patients. J Magn Reson Imaging 2008 May;27(5):998-1004.
[ 9] Virta A, Patronas N, Raman R, Dwyer A, Barnett A, Bonavita S, Tedeschi G, Lundbom N. Spectroscopic
imaging of radiation-induced effects in the white matter of glioma patients. Magn Reson Imaging 2000
Sep;18(7):851-7.
[ 10] Herrmann M, Curio N, Jost S, Grubich C, Ebert AD, Fork ML, Synowitz H. Release of biochemical markers of
damage to neuronal and glial brain tissue is associated with short and long term neuropsychological outcome
after traumatic brain injury. J Neurol Neurosurg Psychiatry. 2001 Jan;70(1):95-100.
4.2. Weitere Vorarbeiten
Zwei Vorarbeiten [1,7] zum geplanten Projekt wurden bereits im vorangegangenen Kapitel zum „Stand
der Forschung“ zitiert. Sie stellen ideale Ausgangspunkte dar.
Die genannte Untersuchung der LQ wurde bereits auf ein größeres Kollektiv ausgedehnt. Die
aktuellen Daten von 146 Patienten bestätigen die Vorergebnisse und wurden als Vortrag auf dem
Jahreskongress der DEGRO im Juni 2009 in Bremen präsentiert.
Als weitere Vorarbeit wurde die Depressivität und Angstbelastung der Patienten mit Hirnmetastasen
unter Bestrahlung mittels des standardisierten HADS-Bogens (Hospital Anxiety and Depression Scale)
erhoben. Bei 21 Patienten wurde zu 4 Messzeitpunkten (vor, 6 Wochen, 3 Monate bzw. 6 Monate
nach Bestrahlung) eine hohe Belastung an Ängsten und Depressionen festgestellt. Die Depressivität
war im zeitlichen Verlauf unverändert, die Ängste nahmen im zeitlichen Verlauf eher ab. Diese Daten
wurden ebenfalls auf dem Jahreskongress in Bremen präsentiert und erhielten einen Posterpreis.
Weiterhin wurde eine retrospektive Analyse der bisher in unserer Abteilung durchgeführten
hypofraktionierten stereotaktischen Bestrahlung von insgesamt 101 Hirnmetastasen erhoben und als
Vortrag auf dem Jahreskongress präsentiert.
Die Zusammenarbeit mit dem Institut für Neuroradiologie besteht hauptsächlich mit Fr. PD Dr. Dr.
Ding, die nach umfangreichen Forschungsarbeiten im September 2007 vom UKE Hamburg an die
MHH gewechselt ist, sowie 3 weiteren Kollegen (Dr. E. Bültmann, Dr. F. Donnerstag, Dr. P. Raab).
Zusammen mit ihren Kollegen evaluiert sie außer der konventionellen MRT intensiv neuere MRMessverfahren. So konnten bereits hinsichtlich der Nachbearbeitung relativ aufwändige MR-Methoden
<Steinmann, Diana, 27.07.2008>
Forschungssymposium
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wie das quantitative Parameter-Mapping (T2 Relaxationszeit, Protonendichte) und das DiffusionTensor-Imaging (Fractional Anisotropy Mapping, Fiber Tracking) etabliert werden. Durch den Einsatz
dieser Verfahren können subtile mikrostrukturelle Veränderungen des Hirnparenchyms detektiert
werden, die in der konventionellen MRT noch nicht sichtbar sind. Die bisherigen Arbeiten belegen
zudem, dass insbesondere quantitative MR-Methoden nicht nur eine Früherkennung mikrostruktureller
Veränderungen im Gehirn, sondern auch ein objektives Therapie-Monitoring ermöglichen [11 -13].
[ 11] Ding XQ, Wittkugel O, Goebell E, Förster AF, Grzyska U, Zeumer H, Fiehler J.
Clinical applications of quantitative T2 determination: a complementary MRI tool for routine diagnosis of
suspected myelination disorders. Eur J Paediatr Neurol 2008 Jul;12(4):298-308.
[ 12] Ding XQ, Kucinski T, Wittkugel O, Goebell E, Grzyska U, Görg M, Kohlschütter A, Zeumer H. Normal brain
maturation characterized with age-related T2 relaxation times: an attempt to develop a quantitative imaging
measure for clinical use. Invest Radiol 2004 Dec;39(12):740-6.
[ 13] Ding XQ, Sun Y, Braass H, Illies T, Zeumer H, Lanfermann H, Fiehler J. Evidence of rapid ongoing brain
development beyond 2 years of age detected by fiber tracking. AJNR Am J Neuroradiol 2008 Aug;29(7):1261-5.
Einschlägige Vorarbeiten der Medizinischen Psychologie und der Klinik für Hämatologie,
Hämostaseologie, Onkologie und Stammzelltransplantation
Die Klinik für Hämatologie hat gemeinsam mit der Medizinischen Psychologie der MHH an der durch
die José Carreras Leukämie-Stiftung e.V. geförderte Multicenterstudie „Neuropsychologische
Beeinträchtigungen in der Behandlung von malignen hämatologischen Erkrankungen“ teilgenommen.
Zwischen 2005 und 2008 wurden bei 51 Patienten, die sich hier einer allogenen
Knochenmarkstransplantation unterzogen, Prävalenz, Art und Ausmaß kognitiver Beeinträchtigungen
im zeitlichen Verlauf untersucht [14]. Details zur Studie unter der homepage der Multi-CenterLeukämiestudie: www. mzls.de.
[14] Scherwath A, Mehnert A, Schirmer L, Schulz-Kindermann F, Koch U. Self-reported attention and memory
dysfunctions and their correlations with objective test data in patients scheduled for allogeneic haematopoietic
stem cell transplantation (HSCT). Psycho-Oncology 2006;15 Suppl 2:398-399.
Wissenschaftliche Fragestellung und Projektziele
Ziel unserer prospektiven Untersuchungen ist, quantitative Bestimmungen Strahlentherapieinduzierter mikrostruktureller Veränderungen im Hirngewebe bei Tumorpatienten mit Hilfe neuer MRTVerfahren durchzuführen und diese mit neuropsychologischen Veränderungen der Patienten zu
korrelieren.
Insgesamt sollen außer den Routineparametern folgende Untersuchungen erhoben werden:
1. Erhebung quantitativer MR-Parameter des Hirngewebes vor und nach der Strahlentherapie,
um mögliche mikrostrukturelle Veränderungen zu detektieren.
2. Erhebung der Lebensqualität und der Selbsteinschätzung der kognitiven Leistungsfähigkeit
des Patienten
3. Durchführung neurokognitiver Funktionstests
4. Messung des S100B-Infarktmarkerproteins im Serum
Angestrebt wird die Entwicklung individualisierter Therapiestrategien zur Verbesserung der
Tumorkontrolle und der Lebensqualität der Patienten. Eine Studie ist zunächst als Pilotstudie mit 50
Patienten, die je nach medizinischer Indikation entweder eine WBRT oder eine kleinvolumige
stereotaktische Radiatio erhalten, geplant. Aus der klinischen Erfahrung sind zwei gleich große
Subgruppen von bestrahlten Patienten (mit WBRT oder stereotaktischer Bestrahlung) zu erwarten.
Eine Randomisierung ist nicht vorgesehen.
<Steinmann, Diana, 27.07.2008>
Forschungssymposium
"Onkologie an der MHH"
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Aspekte von Klinikpfaden in der onkologischen Thoraxchirurgie an der
Medizinischen Hochschule Hannover
Zardo P (1), Zhang R (1), Wiegmann B (1), Schilling T (1), Dickgreber N (2), Golpon H (2),
Laenger F (3), Shin H (4), Berding G (5), Bremer M (6), Bünte C (7), Haverich A (1), Fischer
S (1)
1. Abteilung für Herz-, Thorax-, Transplantations- und Gefäßchirurgie
2. Abteilung für Pneumologie
3. Abteilung für Pathologie
4. Abteilung für Radiologie
5. Abteilung für Nuklearmedizin
6. Abteilung für Strahlentherapie
7. Abteilung für Anästhesie und Intensivmedizin
Ziel:
Sicherstellung einer qualitativ hochwertigen thoraxonkologischen Versorgung an einem
Klinikum der Supramaximalversorgung unter optimaler Einbindung anästhesiologischer,
operativer und nicht-operative Ressourcen. Ziel ist die Entwicklung multipler „lean clinical
pathways“ zur Steuerung der Behandlungsprozesse, um so eine kosteneffektive und klinisch
hervorragende Patientenversorgung zu gewährleisten.
Methoden:
Ausgründung
eines
eigenständigen
Bereiches
Thoraxchirurgie,
Analyse
der
abteilungsübergreifend
vorhandenen
Ressourcen
und
Optimierung
des
Schnittstellenmanagements unter Einbeziehung aller relevanten Disziplinen führten zur
Entwicklung von klinischen Pfaden unter Integration multidisziplinär gesteuerter „FastTrack“ Konzepte in der onkologischen Thoraxmedizin, die Patienten von der Aufnahme bis
zur Entlassung durchlaufen.
Ergebnisse:
Prozessanalysen zeigten insbesondere lange postoperative Liegezeiten sowohl auf der
Intensiv- als auch auf der Normalstation sowie eine unzureichende Verzahnung der an der
Therapie beteiligten Abteilungen auf. Erste Ergebnisse nach Einführung von „Fast Track“
Konzepten mit on-table Extubation und unmittelbarer Zurückverlegung auf Normalstation,
auch bei ausgedehnten Resektionen, sind vielversprechend. Gemeinsame interdisziplinäre
Visiten führen zu einer Verbesserung des postoperativen Schmerzmanagements, einer
Verkürzung der Liegezeit durch frühere Vollmobilisation, geringere postoperativer Morbidität
(z.B. Pneumonie) und frühzeitige Integration in adjuvante Therapiekonzepte. Gemeinsam mit
der Etablierung von clinical pathways (Lobektomie, Mediastinoskopie) führten die genannten
Umstrukturierungen zu einer Verfierfachung der Fallzahlen innerhalb von 3 Jahren und einem
erstmalig positiven Deckungsbeitrag in 2009.
Fazit:
Interdisziplinäre Therapiekonzepte tragen zur Optimierung der Abläufe einer onkologisch
ausgerichteten universitären Thoraxchirurgie bei.
Forschungssymposium
"Onkologie an der MHH"
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Seite 102
Jürgen Serth*, Axel Stuart Merseburger*, Thilo Dörk-Bousset§, Markus Antonius Kuczyk*
*Klinik für Urologie und Urologische Onkologie und $Abteilung Frauenheilkunde der MHH
Epigenetische Regulationsmechanismen bei Entstehung und Verlauf urologischer Tumore
und im Vergleich von Mamma- und Prostatakarzinomen
Stand der Forschung
Die Dysregulation epigenetischer Prozesse wie die der Promotor- und Genkörpermethylierung, der
Acetylierung von Histonen und der Expression von Mikro-RNA tragen nach heutigem Kenntnisstand
maßgeblich zur Entstehung maligner Veränderungen in Geweben bei. Promotormethylierungen können
beispielsweise häufig bereits in Vorläuferläsionen der Karzinogenese beobachtet werden.
Die vergleichenden epigenetischen Charakterisierungen urologischer Malignome und
korrespondierender Normalgewebsproben untereinander und speziell der des Prostatakarzinoms mit
Mammakarzinomen in einem integrativen Untersuchungsansatz könnten daher eine im Vergleich zu
Einzeluntersuchungen verbesserte Erkennung relevanter epigenetischer Defekte im Rahmen der
Tumorentstehung ermöglichen, zur Identifizierung möglicher molekularer Ansatzpunkte für gezielte
Therapien beitragen sowie zur Entdeckung robuster Marker für verbesserte Tumorprognosen führen.
Für urologische Tumore sind heute als Ergebnis diverser Screeningexperimente zwar eine Reihe häufig
auftretender epigenetischer Alterationen bekannt, hingegen liegen wenig Informationen darüber vor, zu
welchem Zeitpunkt in der Tumorgenese derartige Veränderungen erstmals beobachtet werden können
und ob mögliche Zusammenhänge zwischen der Promotorhypermethylierung und dem klinischen
Verlauf der Tumorerkrankung bestehen. Der Nachweis des CpG-Insel Methylierungsphänotyp (CIMP),
der die Identifizierung von Patienten mit schlechter Prognose bei anderen Tumorentitäten erlaubt hat,
wurde in dieser Form bislang in urologischen Tumoren noch nicht erbracht. Ebenfalls in einem frühen
Stadium befinden sich Untersuchungsansätze, die auf die Identifizierung von potentiellen respondern
zielgerichteter Therapieansätze anhand von Methylierungs- oder Expressionsprofilierungen abzielen.
Eigene Vorarbeiten inklusive spezifischer Publikationen
• Biobanking:
- Erstellung einer korrespondierenden DNA- , bisulfitkonvertierter DNA- und cDNABank für Nierenzellkarzinome, assoziierte peritumorale Gewebsproben sowie
normaler Autopsiegewebeproben mit derzeit 120 Tumoren, 115 peritumoralen
Proben, 150 Autopsieproben
- Erstellung einer vergleichbaren Biobank für Harnblasenkarzinome und
korrespondierende Normalgewebe derzeit in der Durchführung
- Kultivierung primärer und tumoraler Zelllinien aus Harnblase, Niere, Mamma und
Prostata (4 Primär- und 21 Tumorlinien stehen zur Verfügung)
• Epigenetische Analytik
- Automatisierte DNA- und RNA Extraktion (etabliert) sowie automatisierte
Bisulfitkonvertierung unter Verwendung eines Pipetierrobotters (in der Vorbereitung)
- 5´- Deazacytidine gestütze Reexpressionsexperimente an Zelllinien (etabliert)
- Kombinierte Bisulfitrestriktionsanalyse zum Methylierungsnachweis an
Tumorsuppressoren (COBRA; Peters, 2007a)
- Quantitative Methylspezifische PCR zum Nachweis von Promotormethylierung aus
Körperflüssigkeiten mittels Realtime PCR (Eilers, 2007; Payne, 2009)
- High resolution melting Analysen für Methylierungsnachweise (Kooperation T.Dörk)
- Quantitatives Pyrosequencing für quantitative Methylierungsnachweise (etabliert)
- Klonales, massiv parallele Bisulfitsequenzierungen mittels Zweitgenerationssequenzierungsanalysen (in Vorbereitung)
• Identifizierung prämaligner epigenetischer Alterationen in der Niere
- RASSF1A und der Einfluß externer Faktoren auf die Promotormethylierung in der
tumoralen, peritumoralen und normalen Niere (Peters 2007b)
Forschungssymposium
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•
Identifizierung genetischer und epigenetischer Risikofaktoren für urologische
Tumore
- Teilnahme am internationalen PRACTICAL Konsortium in Zusammenarbeit mit der
Frauenklinik und der Abteilung Strahlentherapie: Identifizierung 6 neuer an der
Entwicklung von Prostatakarzinomen beteiligter Gene im Rahmen einer multicenter
SNP-Studie in die über 1100 Proben aus Hannover eingebracht wurden (Eeles, 2009,
in press)
- Identifizierung des möglicherweise ersten epigenetischen Risikofaktors für die
Entstehung von Nierenzellkarzinomen (Atschekzei, Publikation in Vorbereitung)
- Durchführung eines Screenings auf bisher unbekannter epigenetischer Alterationen
in Nierenzell- und Harnblasenkarzinomen und Identifizierung zweier bzw. eines
Methylierungstargets im Nierenzell- und Harnblasenkarzinomen nach in silico
Abgleich von Expressions- und Gendatenbanken und nachfolgender COBRA der
Kandidatenpromoteren (nicht publiziert)
Ziele
• Identifizierung prämaligner epigenetischer Alterationen als mögliche epigenetische
Risikofaktoren für die Entstehung von Nieren- bzw. Urothelkarzinomen sowie
Charakterisierung exogener Einflüsse wie Alter, Chemikalien-bzw. Strahlungsexposition
und Inflammation
• Expressionsprofiling bzw. Validierung diagnostischer und prognostischer RNAExpressionssignaturen an Nierenzell- und Harnblasen- und Prostatakarzinomen
• Identifizierung neuer Methylierungstargets für das Urothel- und Nierenzellkarzinom als
Grundlage für mögliche neue diagnostische Verfahren
• Identifizierung epigenetischer Signaturen mit prognostischer Relevanz für das Nierenzellund Urothelkarzinom
• Charakterisierung urologischer Tumore auf das Vorliegen des CpG-Insel
Methylierungsphänotyps (CIMP) und einer möglichen prognostischen Relevanz
• Abgleich von Methylierungs- und Expressionssignaturen.
• Veränderung von Methylierungs- und Expressionsprofilen unter Einfluss zielgerichteter
Therapeutika im Harnblasen- und Nierenzellkarzinom
• Expressions-, genetisch und epigenetisch basierte Stratifizierung von
Nierenzellkarzinompatienten für molekulare Therapieansätze
• Vergleichende genetische und epigenetische Charakterisierung des Prostata- und
Mammakarzinoms zur Identifizierung möglicher gemeinsamer therapeutischer
Zielstrukturen
Referenzen
Eeles, R et al. Identification of seven novel prostate cancer susceptibility loci through a genome-wide association study.
Nature Gen 2009, in press
Eilers T, Machtens S, Tezval H, Blaue C, Lichtinghagen R, Hagemann J, Jonas U, Serth J. Prospective diagnostic
efficiency of biopsy washing DNA GSTP1 island hypermethylation for detection of adenocarcinoma of the
prostate. Prostate 2007;67:757-63
Payne SR, Serth J, Schostak M, Kamradt J, Strauss A, Thelen P, Model F, Day JK, Liebenberg V, Morotti A, Yamamura S,
Lograsso J, Sledziewski A, Semjonow A.DNA methylation biomarkers of prostate cancer: confirmation of
candidates and evidence urine is the most sensitive body fluid for non-invasive detection. Prostate. 2009 Sep
1;69(12):1257-69.
Peters I, Rehmet K, Wilke N, Kuczyk MA, Hennenlotter J, Eilers T, Machtens S, Jonas U, Serth J. RASSF1A promoter
methylation and expression analysis in normal and neoplastic kidney indicates a role in early tumorigenesis. Mol
Cancer 2007;6:49.
Peters I, Vaske B, Albrecht K, Kuczyk MA, Jonas U, Serth J. Adiposity and age are statistically related to enhanced
RASSF1A tumor suppressor gene promoter methylation in normal autopsy kidney tissue. Cancer Epidemiol
Biomarkers Prev 2007;16:2526-32
Forschungssymposium
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Seite 104
Die Rolle des Kaposi Sarkom Herpesvirus/Humanen Herpesvirus 8
in der Pathogenese des Kaposi Sarkoms und maligner Lymphome
Thomas F. Schulz, Institut für Virologie, Medizinische Hochschule Hannover
Wissenschaftlicher Hintergrund/Stand der Forschung
Das Kaposi Sarkom Herpesvirus (KSHV) (1), oder humane Herpesvirus 8 (HHV8),
verursacht drei menschliche Tumoren, das Kaposi Sarkom (KS), das primäre
Effusionslymphom (PEL) und die Plasmazell Variante des Multizentrischen Castleman
Syndrom. KSHV ist endemisch in Ländern Afrikas südlich der Sahara, vergleichsweise
häufig in mehreren Ländern des Mittelmeerraums, aber selten in West- und
Nordeuropa, Nordamerika und Asien. Das Auftreten der durch KSHV verursachten
Tumore wird durch Immunsuppression stark begünstigt. Das Kaposi Sarkom (KS)
mittlerweile den häufigsten Tumor in Afrika dar und das bei Transplantatempfängern
ebenfalls vorkommende (KS) spielt eine wichtige Rolle in z.B. europäischen Ländern
des Mittelmeerraums, in denen KSHV gehäuft vorkommt (2).
Wie bei allen Herpesviren persistiert das Virus langfristig in infizierten Personen in
einem latenten Zustand. Drei latente Proteine, LANA, das D-Typ Zyklin Homolog vcyc
und das FLIP (Caspase Inhibitor) Homolog vFLIP sind in allen Tumorzellen exprimiert.
Latent infizierte B-Lymphomzellen exprimieren zusätzlich ein IRF Homolog, vIRF3. Alle
diese Proteine tragen zur latenten Persistenz des Virus und zur Tumorigenese bei (2).
Darüber hinaus wird angenommen, dass die periodische Reaktivierung des
produktiven Replikationszyklus und Bildung neuer Viruspartikel, gefolgt von der
Reinfektion neuer Zellen, ebenfalls eine wichtige Rolle bei der langfristigen Persistenz
von KSHV spielt. Grundlage für diese Annahme ist die Tatsache, dass (i) latentes KSHV
in vitro nur sehr ineffizient in neu infizierten Zellen persistiert und (ii) die prophylaktische
Behandlung von AIDS Patienten mit Gancyclovir oder anderen Inhibitoren der
produktiven Zytomegalovirus Replikation zu einer Verminderung der AIDS KS Inzidenz
führt.
1. Chang Y, et al. (1994) Identification of herpesvirus-like DNA sequences in AIDS-associated
Kaposi's sarcoma. Science. 266: 1865-9.
2. Schulz, T.F. (2006) The pleiotropic effects of Kaposi’s sarcoma-herpesvirus J. Pathol. 208:
187-198
Eigene Vorarbeiten
Meine Arbeitsgruppe beschäftigt sich seit der Entdeckung von KSHV im Jahr 1994 mit
diesem Virus und hat in diesem Zeitraum 73 Originalartikel zu diesem Virus
veröffentlicht. Insbesondere klonierten wir als erste das Gen für LANA (1) und
identifizierten Mitglieder der BET Familie (insbesondere brd2, brd4) als dessen
Interaktionspartner und charakterisierten deren Funktion (2-5). Wir beschrieben ferner
die Existenz eines multipel gespleissten KSHV Gens, K15, und untersuchten dessen
Fähigkeit, eine Reihe von zellulären Signalkaskaden zu induzieren und damit
inflammatorische Zytokine und zelluläre Migration auszulösen (6-9). Um die
Bedeutung von K15 im Kontext des gesamten viralen Genoms zu untersuchen,
deletierten wir dieses Gen aus dem in einem BAC Vektor klonierten KSHV Genom und
untersuchten die Funktion der daraus resultierenden Virusmutante.
Angesichts der Bedeutung der produktiven (‚lytischen’ Replikation des Virus (s.o.) für
die Ausbreitung und Persistenz im infizierten Wirt, aber auch für die Pathogenese des
Kaposi Sarkom, arbeiten wir ferner an den intrazellulären Signalkaskaden, welche zur
Reaktivierung des Virus aus der Latenz führen. Hierzu führten wir systematische siRNA
‚knockdown’
Experimente
von
viralen
Genen
durch,
die
in
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Überexpressionsexperimenten mit der Aktivierung dieser Signalwege in
Zusammenhang gebracht worden waren. Auf diese Weise identifizierten wir das
virale K1 als ein für die virale Reaktivierung wichtiges Gen. Wir deletierten dieses Gen
aus einem KSHV Genom und konnten zeigen, dass K1 Deletionsmutanten defekt in
der Aktivierung des lytischen Zyklus sind. Ferne durchmusterten wir eine Bank von ca.
450 chemischen Kinase Inhibitoren auf Inhibitoren des lytischen Zyklus und
identifizierten mehrere Inhibitoren, die entweder die Expression lytischer Gene
hemmen oder die Reifung/Ausschleusung infektöser Viruspartikel hemmen. In
Zusammenarbeit mit P. Ojala, Helsinki, identifizierten wir PIM-1 und PIM-3 als zelluläre
Kinasen, die für die Aktivierung des lytischen Replikationszyklus wichtig sind. Dabei
phosphorylieren PIM-1 und PIM-3 das latente nukleäre KSHV Protein LANA und
reduzieren dadurch seine Fähigkeit, die Aktivierung des lytischen Zyklus zu
reprimieren (10).
1. Rainbow L, Platt GM, Simpson GR, Sarid R, Gao SJ, Stoiber H, Herrington CS, Moore PS,
Schulz TF. The 222- to 234-kilodalton latent nuclear protein (LNA) of Kaposi's sarcomaassociated herpesvirus (human herpesvirus 8) is encoded by orf73 and is a component of
the latency-associated nuclear antigen. J Virol. 1997; 71: 5915-21.
2. Platt GM, Simpson GR, Mittnacht S, Schulz TF. Latent nuclear antigen of Kaposi's sarcomaassociated herpesvirus interacts with RING3, a homolog of the Drosophila female sterile
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3. Viejo-Borbolla A, Ottinger M, Bruning E, Burger A, Konig R, Kati E, Sheldon JA, Schulz TF.
Brd2/RING3 interacts with a chromatin-binding domain in the Kaposi's Sarcomaassociated herpesvirus latency-associated nuclear antigen 1 (LANA-1) that is required for
multiple functions of LANA-1. J Virol. 2005; 79: 13618-29.
4. Ottinger, M., Christalla, T., Nathan, K., Brinkmann, M., Viejo-Borbolla, A., Schulz, T.F. The
Kaposi’s Sarcoma-Associated Herpesvirus LANA-1 interacts with the short variant of BRD4
and releases cells from a BRD4- and BRD2/RING3- induced G1 cell cycle arrest J. Virol.
2006; 80: 10772-86
5. Ottinger M, Pliquet D, Christalla T, Frank R, Stewart JP, Schulz TF . The interaction of the
gammaherpesvirus 68 orf73 protein with cellular BET proteins affects the activation of cell
cycle promoters. J Virol. 2009; Feb 25. [Epub ahead of print]
6. Brinkmann MM, Glenn M, Rainbow L, Kieser A, Henke-Gendo C, Schulz TF. Activation of
mitogen-activated protein kinase and NF-kappaB pathways by a Kaposi's sarcomaassociated herpesvirus K15 membrane protein. J Virol. 2003; 77: 9346-58
7. Brinkmann, M., Pietrek, M., Dittrich-Breiholz, O., Kracht, M., Schulz, T.F. Modulation of host
gene expression by the K15 protein of Kaposi’s sarcoma-associated herpesvirus J. Virol.
2007; 81: 42-58.
8. Wang L, Brinkmann MM, Pietrek M, Ottinger M, Dittrich-Breiholz O, Kracht M, Schulz TF.
Functional characterisation of the M-type K15-encoded membrane protein of Kaposi’s
sarcoma-associated herpesvirus. J. Gen. Virol. 2007; 88: 1698-1707
9. Wang L, Pietrek M, Brinkmann MM, Hävemeier A, Fischer I, Hillenbrand B, Dittrich-Breiholz
O, Kracht M, Chanas S, Blackbourn DJ, Schulz TF Identification and functional
characterization of a spliced rhesus rhadinovirus gene with homology to the K15 gene of
Kaposi Sarcoma-associated herpesvirus. J Gen Virol. 2009; Mar 4. [Epub ahead of print]
10. Cheng F, Weidner-Glunde M, Varjosalo M, Rainio EM, Lehtonen A, Schulz TF, Koskinen PJ,
Taipale J, Ojala PM. KSHV reactivation from latency requires Pim-1 and Pim-3 kinases to
inactivate the latent nuclear antigen LANA. PLoS Pathog. 2009; 5(3):e1000324..
11. McCormick C, Ganem D. The kaposin B protein of KSHV activates the p38/MK2 pathway
and stabilizes cytokine mR Science. 2005; 307: 739-41
Bisherige und laufende Förderung
Medical Research Council Programme Grant 1998 – 2003 (Zurückgabe 2000, nach
Wechsel an MHH), Cancer Research Campaign, Wellcome Trust, Northwest Cancer
Research Campaign.
Seit 2000: DFGSchu 1436/1-1; Schu 1436/2-1, 2-2; Schu 1663/2-3; SFB 566 TP 11; GK 745;
IRTG 1273.
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Seite 106
2006 – 2010: Koordinator des EU FP6 Integrierten Projekts INCA (‚The role of chronic
infections in the development of cancer’); Gesamtförderung 12.6 M€, davon ca. 1.3
M€ für Koordinator; an diesem Integrierten Projekt ist aus Hannover auch das Institut
für Mikrobiologie (Prof. Suerbaum, Dr. Josenhans) beteiligt.
Ziele für die kommenden Jahre
(i) Mechanismus der KSHV Latenz in B-Zellen, insbesondere die Rolle der an
azetylierte Histone bindenden BET Proteine BRD2 und BRD4; epigenetische
Mechanismen bei der KSHV Persistenz
(ii) Molekulare Grundlage der durch KSHV induzierten atypischen Differenzierung von
infizierten Endothelzellen
(iii)
Molekulare
Grundlage
der
Reaktivierung
aus
der
Latenz
und
Entwicklung/Identifizierung von Inhibitoren mit therapeutischem Potential.
(iv)
Eventuell erste Arbeiten an Impfstoffentwicklung
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Name: Dr. rer. nat. Nils v.on Neuhoff
Abteilung: Zell- und Molekularpathologie
Thema des Projektes: Proteomuntersuchungen im Rahmen der Glucocorticoidresistenz bei kindlicher akuter
lymphoblastischer Leukämie (ALL)
Stand der Forschung:
Für Patienten, die nach dem ALL – Berlin – Frankfurt – Münster (ALL-BFM) Protokoll behandelt werden, ist das
initiale Ansprechen auf das Glucocorticoid Prednison momentan der früheste und verlässlichste Marker,der auf
eine Multiresistenz der Leukämiezellen gegenüber Chemotherapeutika, und damit auf ein schlechteres
Gesamtüberleben der Patienten mit kindlicher ALL hinweist. Die so genannte Prednison Response (PR) ist durch
den Schwellenwert von 1000 Lymphoblasten/μl im peripheren Blut am Tag 8 der initialen Therapie (7 Tage
Prednison und eine intrathekale Gabe Methotrexat) definiert. Als Prednison poor responder (PPR) gelten
Patienten mit >1000 Lymphoblasten/μl, als Prednison good responder (PGR) Patienten mit <1000
Lymphoblasten/μl. Die PR misst zwar zunächst nur die Lymphoblastenreduktion im peripheren Blut, sie erfasst
jedoch erstaunlich präzise die gesamte in vivo Sensitivität gegenüber der folgenden Polychemotherapie. Dies lässt
vermuten, dass die in vivo Glucocorticoidresistenz auf der Deregulation zentraler zellulärer Signalwege beruht.
Eigene Vorarbeiten:
In Vorstudien wurden differentiell exprimierte Proteine, zu denen unter anderem das Valosin containing protein
(VCP, p97/cdc48) und die Catalase gehören, durch vergleichende massenspektrometrische Analysen an
leukämischen Blasten von Patienten gefunden. Im Mittelpunkt der Untersuchungen wird primär das VCP und der
assoziierte proteasomale Signalweg betrachtet. Dieses Protein wurde, in der Gruppe der PPR im Vergleich zur
Gruppe der PGR als deutlich höher exprimiert identifiziert,. Die Beteiligung von VCP an der proteasomalen
Proteindegradation legt nahe, dass die vermehrte Expression von VCP, möglicherweise vermittelt über einen
schnellen Abbau von IκB, eine Aktivierung des NFκB-Signalwegs und damit eine Proliferationssteigerung bzw.
Verhinderung der Apoptose bewirkt. Der Einfluss auf den NFκB-Signalweg wird an ALL-Zelllinien bekannter
Sensitivität mit Prednison-Behandlung und außerdem durch Inhibition des Proteasoms auf Transkriptom- und
Proteomebene untersucht. Zur Untersuchung des Transkriptoms werden quantitative Realtime-PCR und das GeXP
Verfahren (“Gene Expression Profiling”) eingesetzt. Veränderungen der Proteinexpression werden durch
Immunfluoreszenz-Färbungen, Westernblot-Analysen, sowie Immunpräzipitationen und massenspektrometrische
Untersuchungen genauer studiert. Zur Darstellung des Medikamenteneinflusses auf ALL-Zelllinien, die von PGR
und PPR Patienten stammen, werden zusätzlich Proliferation, Apoptose und Nekrose quantifiziert. Um die
funktionelle Rolle des VCP für die Glucocorticoidresistenz noch eingehender untersuchen zu können, wird dieses
Protein zusätzlich durch den Einsatz von spezifischen siRNAs gegen VCP in der PPR Zelllinie transient
ausgeschaltet.
Ziele:
Ziel des geplanten Projekts ist es, die Rolle von VCP und anderer PPR bzw PPR assoziierter Proteine bei der
Regulation des NFκB-Signalwegs in ALL-Zellen weiter aufzuklären. Insbesondere soll an den ALL-Zelllinien mit
bekannter Prednison-Sensitivität geprüft werden, ob durch Proteasominhibitoren die funktionellen Konsequenzen
der VCP-Überexpression, insbesondere die verstärkte Proliferation und verminderte Apoptose, beeinflusst werden
können. Diese Erkenntnisse sollen neue Ansatzpunkte besonders für die Behandlung von Kindern mit HochrisikoALL liefern. Als besondere Herausforderung sollen die experimentellen Verlaufsdaten in ein funktionelles
systembiologisches Modell übersetzt werden. So könnten Simulationen u.a. mit unterschiedlichen Medikamenten
und entsprechenden Dosierungen durchgeführt werden.
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September - 2009
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Ausgewählte Publikationen:
Lauten M, Junk S, Cario G, Stanulla M, Schlegelberger B, Schrappe M, von Neuhoff N. High expression of Livin is
associated with in-vivo resistance to prednisone prephase in childhood acute lymphoblastic leukaemia treated
according to BFM protocols. 2009, Leukemia Research (in revision)
Lauten M, Fernandez-Munoz I, Gerdes K, von Neuhoff N, Welte K, Schlegelberger B, Schrappe M, Beger C.
Kinetics of the in vivo expression of glucocorticoid receptor splice variants during prednisone treatment in
childhood acute lymphoblastic leukaemia. Pediatr Blood Cancer. 2008 Dec 5;52(4):459-463.
Bertram C, von Neuhoff N, Skawran B, Steinemann D, Schlegelberger B, Hass R. The differentiation /
retrodifferentiation program of human U937 leukemia cells is accompanied by changes of VCP/p97. BMC Cell
Biol. 2008 Feb 15;9:12.
Lauten M, Schrauder A, Kardinal C, Harbott J, Welte K, Schlegelberger B, Schrappe M, von Neuhoff N.
Unsupervised proteome analysis of human leukaemia cells identifies the Valosin-containing protein as a putative
marker for glucocorticoid resistance. Leukemia. 2006 May;20(5):820-6.
von Neuhoff N, Pich A, Milos PM. Mass spectrometry – based methods for biomarker detection and analysis.
2005 Drug Discovery Today: Technologies, 2, pp. 361-367.
Cario G, Stanulla M, Fine BM, Teuffel O, Neuhoff NV, Schrauder A, Flohr T, Schafer BW, Bartram CR, Welte K,
Schlegelberger B, Schrappe M. Distinct gene expression profiles determine molecular treatment response in
childhood acute lymphoblastic leukemia.Blood. 2005 Jan 15;105(2):821-6. Epub 2004 Sep 23.
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Project report
Name
Tim Ripperger und Doris Steinemannn
Titel
Molekulare Charakterisierung des Transkriptionsfaktors GABPα
(GA-Binding Protein α) und dessen Bedeutung in der Leukämogenese
Stand der Forschung
ETS-Transkriptionsfaktoren sind wichtige Effektoren des Ras-MAP-Kinase-Signaltransduktionswegs im
Zellkern und können sowohl aktivierend als auch inhibierend auf die Transkription wirken [Blumenthal et
al., 1999;Avots et al., 1997]. Je nach Sub-Familie besitzen Ets-Faktoren ganz unterschiedliche biologische
Funktionen, z.B. in der T-Zell-Differenzierung, der Differenzierung von Neuronen und auch in der
Hämatopoese. In humanen Tumoren ist der genomische Kontext von ETS-Transkriptionsfaktoren häufig
durch chromosomale Veränderungen wie genomische Zugewinne, Verluste oder Translokationen zerstört.
Die Untereinheit α des GA Bindungs-Proteins (GABP) ist ein Transkriptionsfaktor (TF) der ETS-Familie und
ist auf Chromosom 21 lokalisiert. Die Funktion von GABP ist am besten in T-Zellen untersucht, wobei die
RAS-c-Raf-Erk-2 Signaltransduktionskaskade eine entscheidende Rolle bei der Induktion der GABP-Bindung
an den IL-2 enhancer zu spielen scheint. Der stimulatorische Effekt konstitutiv aktiver Versionen von Ras,
Raf und Erk Signalmolekülen auf GABP sowie die Inhibition der GABP-Aktivität durch eine dominantnegative Variante von c-Raf zeigen deutlich, dass GABP ein Downstream Target der Ras-Raf-Erk-MAPK
Kaskade ist [Flory et al., 1996].
Eigene Vorarbeiten
Der Schwerpunkt unserer Forschung liegt auf der genetischen und epigenetischen Charakterisierung hämatologischer
Erkrankungen. Das onkogene Potential numerischer und struktureller Alterationen von Chromosom 21 wird deutlich
durch dessen Beteiligung in den häufigsten chromosomalen Translokationen t(12;21) und t(8;21) in ALL und AML,
die zu einer Veränderung der RUNX1 Expression führen. Darüberhinaus sind zusätzliche Kopien von Chromosom 21
häufig in sporadischen Leukämien oder beim kindlichen Myelodysplastischen Syndrom zu finden, und auch die
konstitutionelle Trisomie 21 im Down-Syndrom ist mit einem erhöhten Leukämierisiko assoziiert. Zudem
prädisponieren konstitutionelle RUNX1 Mutationen zu MDS/AML, deren Verlauf durch sekundäre Veränderungen
beeinflusst wird [Ripperger et al., 2009]. Interessanterweise zeigen die Genom- und Transkriptomanalysen von 50
kindlichen ALL keine Korrelation zwischen der erhöhten Kopienzahl von Chromosom 21 und der RUNX1-Expression
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"Onkologie an der MHH"
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[Steinemann et al., 2008;Cario et al., 2005]. Theoretisch sollte die Dosis trisomer Gene zu einer Erhöhung der RNAExpression um 50% führen. Von den etwa 350 annotierten Genen/exprimierten Sequenzen auf Chromosom 21
wurden 18 als Transkriptionsfaktoren (TF) bzw. Coregulatoren und Modulatoren der Transkription identifiziert. Die
meisten dieser TFs sind Zielgene des MAP-Kinase Signalweges. Der Transcriptionsfaktor GABPα ist einer davon und
stellt sich als ein interessantes Kandidatengen heraus, da es scheinbar durch Zugewinne von Chromosom 21
beeinflusst wird. Bisher ist sehr wenig über die molekulare Funktion von GABPα und dessen potentielle
Rolle in leukämischen Zellen bekannt. Die Tatsache jedoch, dass insbesondere Mutationen im Ras-Raf-Erk
MAPK Signalweg häufig in myeloischen Leukämien auftreten und mit einer Aktivierung der Signalkaskade
einhergehen, machen GABPα -als Target dieser Kaskade- besonders interessant [Kratz et al., 2007;Flotho
et al., 2007;Steinemann et al., 2009]. Die Expressionsanalyse von GABPα mittels quantitativer PCR in
verschiedenen Zelllinien zeigte relativ hohe Expressionslevel in zwei humanen Leukämie-Zelllinien, einer
hyperdiploiden Zelllinie mit zusätzlichen Kopien von Chromosom 21 sowie einer Zelllinie mit einer
Translokation t(12;21). In beiden Zelllinien zeigte sich ebenfalls auf Proteinebene eine hohe Expression.
Ziele
Die Funktion von GABPα in myeloischen System und dessen Bedeutung in der zellulären Transformation,
über die wenig bekannt ist, soll untersucht werden.
Es sollen transkriptionelle Zielgene von GABPα, welches als Heteromer zusammen mit GABPβ agiert,
mittels Chromatin-immunoprecipitation (ChIP)-on-chip und ChIP-Sequenzierung identifiziert werden. Eine
entscheidende Rolle für die Validität solcher Analysen spielt der GABPα spezifische Antikörper, mit dem
das Antigen inklusive gebundener DNA-Sequenzen präzipitiert wird. Mittels anschließender Hybridisierung
auf Hochdichte_Microarrays (Roche/NimbleGen) bzw. Ultra Deep Sequenzierung werden angereicherte
Sequenzen kartiert und darüber Zielgene identifiziert. Über den Nachweis bereits bekannter Zielgene von
GABPα wie z.B SKP2, BRCA1 oder ELA2 [Rosmarin et al., 2004] mittels quantitativer PCR soll die ChIP
kontrolliert werden.
Wir sind daran interessiert, die Konsequenzen eines Chromsom 21-Zugewinns bezüglich der GABPFunktion zu überprüfen. Es stellt sich die Frage, inwieweit Interaktionen des funktionellen GABPHeterotetramers mit anderen Transkriptionsfaktoren durch zusätzliche Kopien von GABPα gestört werden
und zu einem veränderten Expressionsprofil der Zellen führen. Beispielsweise interagiert GABP mit CREB
mit dem Ziel, BRCA1 zu aktivieren, welche eine bedeutende Rolle in der DNA-Reparatur und im Zellzyklus
spielt. Die gestörte Stöchiometrie solcher übergeordneter transkriptioneller Komplexe könnte demnach zu
einer Akkumulation von Mutationen führen und die Progression der Tumorentwicklung begünstigen.
Forschungssymposium
"Onkologie an der MHH"
September - 2009
Seite 111
Reference List
Avots A, Hoffmeyer A, Flory E, Cimanis A, Rapp UR, Serfling E (1997) GABP factors bind to a distal interleukin 2 (IL2) enhancer and contribute to c-Raf-mediated increase in IL-2 induction. Mol Cell Biol 17: 4381-4389
Blumenthal SG, Aichele G, Wirth T, Czernilofsky AP, Nordheim A, Dittmer J (1999) Regulation of the human
interleukin-5 promoter by Ets transcription factors. Ets1 and Ets2, but not Elf-1, cooperate with GATA3 and HTLV-I
Tax1. J Biol Chem 274: 12910-12916
Cario G, Stanulla M, Fine BM, Teuffel O, Neuhoff NV, Schrauder A, Flohr T, Schafer BW, Bartram CR, Welte K,
Schlegelberger B, Schrappe M (2005) Distinct gene expression profiles determine molecular treatment response in
childhood acute lymphoblastic leukemia. Blood 105: 821-826
Flory E, Hoffmeyer A, Smola U, Rapp UR, Bruder JT (1996) Raf-1 kinase targets GA-binding protein in transcriptional
regulation of the human immunodeficiency virus type 1 promoter. J Virol 70: 2260-2268
Flotho C, Steinemann D, Mullighan CG, Neale G, Mayer K, Kratz CP, Schlegelberger B, Downing JR, Niemeyer CM
(2007) Genome-wide single-nucleotide polymorphism analysis in juvenile myelomonocytic leukemia identifies
uniparental disomy surrounding the NF1 locus in cases associated with neurofibromatosis but not in cases with
mutant RAS or PTPN11. Oncogene 26: 5816-5821
Kratz CP, Steinemann D, Niemeyer CM, Schlegelberger B, Koscielniak E, Kontny U, Zenker M (2007) Uniparental
disomy at chromosome 11p15.5 followed by HRAS mutations in embryonal rhabdomyosarcoma: lessons from
Costello syndrome. Hum Mol Genet 16: 374-379
Ripperger T, Steinemann D, Gohring G, Finke J, Niemeyer CM, Strahm B, Schlegelberger B (2009) A novel pedigree
with heterozygous germline RUNX1 mutation causing familial MDS-related AML: can these families serve as a
multistep model for leukemic transformation? Leukemia 23: 1364-1366
Rosmarin AG, Resendes KK, Yang Z, McMillan JN, Fleming SL (2004) GA-binding protein transcription factor: a
review of GABP as an integrator of intracellular signaling and protein-protein interactions. Blood Cells Mol Dis 32:
143-154
Steinemann, D., Arning, L., Praulich, I., Stuhrmann, M., Hasle, H., Starý, J., Schlegelberger, B., Niemeyer, C. M., and
Flotho, C. Mitotic recombination and compound-heterozygous mutations are predominant NF1-inactivating
mechanisms in children with juvenile myelomonocytic leukemia (JMML) and neurofibromatosis type 1.
Haematologica . 2009.
Ref Type: In Press
Steinemann D, Cario G, Stanulla M, Karawajew L, Tauscher M, Weigmann A, Gohring G, Ludwig WD, Harbott J,
Radlwimmer B, Bartram C, Lichter P, Schrappe M, Schlegelberger B (2008) Copy number alterations in childhood
acute lymphoblastic leukemia and their association with minimal residual disease. Genes Chromosomes Cancer 47:
471-480
Forschungssymposium
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Seite 112
Forschungssymposium
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Seite 113
Genetische Dispositionen für Dysplasien und Karzinome der Cervix uteri
Immuntherapie des hepatozellulären Karzinoms
Apoptose-Biomarker für das Monitoring des Therapieansprechens bei gastrointestinalen Karzinomen
Ästhetisches Ergebnis, Patientinnenzufriedenheit und funktionelle Morbidität nach ≥ 3 Jahren Follow-up bei der
Brusterhaltenden Therapie des Mammakarzinoms
5 13:40 Uhr
6 13:50 Uhr
7 14:00 Uhr
8 14:10 Uhr
Andre Eckardt et.al.
Aspekte von Klinikpfaden in der onkologischen Thoraxchirurgie an der Medizinischen Hochschule Hannover
Phase-II-Studie zum Organ-und Funktionserhalt der Zunge bei fortgeschrittenen Plattenepithelkarzinomen Stadium
III/IVa
15 15:50 Uhr
16 16:00 Uhr
Diskussion Sitzung 2
Patrick Zardo et.al.
Gewebedifferenzierung mittels der Volumen-OCT
14 15:40 Uhr
18 16:20 Uhr
Hermann Hertel et.al.
Wertigkeit des Sentinelkonzepts und des SPECT-CTs zur Detektion befallener regionaler Lymphknoten bei
gynäkologischen Malignomen
13 15:30 Uhr
G-CSF-Rezeptorisoform IV-Überexpression bei der AML in Kindesalter – Potentielle Ursache für eine erhöhte
Rezidivhäufigkeit der Standardrisikopatienten nach randomisierter G-CSF-Applikation?!
Thilo Dörk-Bousset et. al.
Altersabhängige Regulation einer DNA-Schadensbarriere in Brustdrüsenepithelzellen
12 15:20 Uhr
17 16:10 Uhr
Ramona Wild et. al.
Stable expression of the sodium/iodode symporter (NIS) for gene therapy using a third generation self-inactivating
lentiviral vector system
11 15:10 Uhr
Stephanie Ehlers et. al.
Michael Dämgen et. al.
Imke Satzger et. al.
Identifizierung von Faktoren, die in der Entstehung und Progression des malignen Melanoms eine Rolle spielen
Sitzung 2
Tim F. Greten
Thilo Dörk-Bousset et.al.
Thilo Dörk-Bousset et.al.
Natalia Bogdanova
10 15:00 Uhr
15:00 bis
16:30 Uhr
Diskussion Sitzung 1
Ursula Hille et.al.
Untersuchungen zur prognostischen Relevanz genetischer Dispositionen beim Mammakarzinom
4 13:30 Uhr
9 14:20 Uhr
Heike Bantel
Genetic susceptibility towards breast cancer in Central and Eastern Europe
3 13:20 Uhr
Thilo Dörk-Bousset
Genetische Dispositionen für Eierstockskrebs
2 13:10 Uhr
Karl Welte
Begrüßung und Einführung
Sitzung 1
1 13:00 Uhr
13.00 bis
14:30 Uhr
Programm
Forschungssymposium "Onkologie an der MHH", Programm - Freitag, 18.9.2009, Hörsaal G
Forschungssymposium
"Onkologie an der MHH"
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Seite 114
Andreas Meyer et.al.
Strahlentherapie des Prostatakarzinoms: Polymorphismen in Kandidaten-Genen der DNA-DoppelstrangbruchReparatur und deren Einfluss auf Erkrankungswahrscheinlichkeit, Strahlensensibilität und Krankheitsverlauf
Untersuchung der gezielten Wirkung von Alpha-Strahlen auf das Wachstum von heterolog implantierten Gliomzellen imGeerd-Jürgen Meyer et. al.
Prospektive Studie zur Optimierung strahlentherapeutischer Konzepte bei Patienten mit Hirnmetastasen: Detektion
mikrostruktureller Reaktionen mit quantitativen MRT-Verfahren in Korrelation mit Lebensqualität und neurokognitiven
Funktionen
Untersuchung zur Wachstumshemmung humaner Meningeomzellen in athymen Nacktmäusen durch Behandlung mit
Sabrina Friedrich et. al.
Celecoxib in Kombination mit Angiogenesehemmern
Post-Transplant Lymphoproliferative Erkrankungen (PTLD) nach Organtransplantation im Kindesalter
Diskussion Sitzung 3
20 17:10 Uhr
21 17:20 Uhr
22 17:30 Uhr
23 17:40 Uhr
24 17:50 Uhr
25 18:00 Uhr
Britta Maecker-Kolhoff et.al.
Diana Steinmann et. al.
Christoph Reuter et.al.
Second-line chemotherapy in Docetaxel-resistant Hormone-refractory Prostate Cancer (HRPC): High efficacy of
carboplatin plus weekly docetaxel
Sitzung 3
19 17:00 Uhr
17:00 bis
18:30 Uhr
Forschungssymposium
"Onkologie an der MHH"
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Seite 115
Tim Ripperger et. al.
MN1 as a potent leukemia model
Molekulare Charakterisierung des Transkriptionsfaktors GABPα (GA-Binding Protein α) und dessen Bedeutung in der
Leukämogenese
Epigenetische Aberrationen in epithelialen und hämatopoetischen Neoplasien
Epigenetische Regulationsmechanismen bei Entstehung und Verlauf urologischer Tumore und im Vergleich von MammaJürgen Serth et. al.
und Prostatakarzinomen
Genetik und Immunbiologie des Hepatozellulären Karzinoms
Untersuchungen zum Stellenwert des Notch Signalwegs an der Metastasierung des duktalen Pankreaskarzinoms
Diskussion Sitzung 4
4 13:30 Uhr
5 13:40 Uhr
6 13:50 Uhr
7 14:00 Uhr
8 14:10 Uhr
9 14:20 Uhr
10 14:30 Uhr
Proteomuntersuchungen im Rahmen der Glucocorticoidresistenz bei kindlicher akuter lymphoblastischer Leukämie (ALL) Nils von Neuhoff
Hans-Heinrich Kreipe et. al.
Thomas F. Schulz
Elucidation and chemotherapeutic alterations of the farnesylated proteome in leukemia cells
Developmental stage-specific interplay between GATA1 and IGF signaling in fetal hematopoiesis and leukemogenesis
Molekularpathologie der myeloproliferativen Neoplasien mit progressiver Myelofibrose
Die Rolle des Kaposi Sarkom Herpesvirus/Humanen Herpesvirus 8 in der Pathogenese des Kaposi Sarkoms und
maligner Lymphome
Therapeutic and Malignant Dendritic Cells
Thrombozyteninteraktionen und -funktion in der Onkologie basierend auf dem PlateletWeb
Molekulare Charakterisierung von Strahlensensibilitätssyndromen
Diskussion Sitzung 5
12 15:10 Uhr
13 15:20 Uhr
14 15:30 Uhr
15 15:40 Uhr
16 15:50 Uhr
17 16:00 Uhr
18 16:10 Uhr
19 16:20 Uhr
20 16:30 Uhr
Thilo Dörk-Bousset
Ingvild Birschmann
Renata Stripecke
Jan-Henning Klusmann et. al.
Christoph Reuter
miRNA-regulierte Signalwege in normalen und malignen myeloischen Zellen
Matthias Eder et. al.
Ruben R. Plentz
Lars Zender
Ulrich Lehmann
Zhixiong Li et. al.
11 15:00 Uhr
15:00 bis
Sitzung 5
16:30 Uhr
Michael Heuser
Role of receptor protein tyrosine kinases in leukemogenesis
3 13:20 Uhr
Nisar Peter Malek
Zellzykluskontrolle und Tumorentstehung
2 13:10 Uhr
Martin Stieve et. al.
Genexpression von hBD-1 in Neoplasien und entzündetem Gewebe
1 13:00 Uhr
13.00 bis
Sitzung 4
14:30 Uhr
Programm
Forschungssymposium "Onkologie an der MHH", Programm - Freitag, 25.9.2009, Hörsaal R
Forschungssymposium
"Onkologie an der MHH"
September - 2009
Seite 116
Nicolas J. Dickgreber et.al.
Florian Länger
Nicolas J. Dickgreber et.al.
Ralf Hass
Vesna Bucan et. al.
Matthias Christgen
Stefan Kubicka
Florian Kühnel
Makoto Nakamura et. al.
Malignes Pleuramesotheliom: Etablierung des FDG-PET-CT zur frühen Therapiekontrolle und
Mediastinales Staging des Bronchialkarzinoms: Etablierung neuer Bewertungsstandards für das FDG-PET-CT
Expression, Amplifikation und Mutation von EGFR beim nicht kleinzelligen Bronchialkarzinom (NSCLC) als
prognostischer und prädiktiver Parameter
Taxotere-Enoxaparin-(ENOXA)-Studie: 1st-Line Docetaxel-Platin Chemotherapie alleine oder in Kombination mit
Enoxaparin bei Patienten mit lokal fortgeschrittenem oder metastasiertem nicht-kleinzelligem Bronchial-Karzinom; eine
Phase III Studie
Neoplastic growth during retrodifferentiation and rejuvenation of senescent monocytic cells involves poly(ADPribose)polymerase
Expression von LFG und LEF-1 und Implikation für die Regulation apoptotischer Prozesse in niedrig-metastasierenden
und hoch- metastasierenden Mammakarzinom-Zelllinien.
Tumorbiologie des lobulären Mammakarzinoms: p120-catenin Signaling, Tumorprogression und Therapieresistenz
Untersuchungen zur Interaktion der antitumoralen und antiviralen Immunantwort im Rahmen einer tumorspezifischen
Virusreplikation
Generierung tumor-selektiver Adenoviren für die effektive onkolytische Therapie solider Tumore, und zur verbesserten
Induktion anti-tumoraler Immunität
Charakterisierung der Cox-2 Expression bei intrakraniellen Schwannomen und Untersuchung zur Wachstumshemmung
humaner Schwannomzellen in Zellkultur durch Behandlung mit Celecoxib
Diskussion Sitzung 6
20 17:00 Uhr
21 17:10 Uhr
22 17:20 Uhr
23 17:30 Uhr
24 17:40 Uhr
25 17:50 Uhr
26 18:00 Uhr
27 18:10 Uhr
28 18:20 Uhr
29 18:30 Uhr
17:00 bis
Sitzung 6
18:30 Uhr
Forschungssymposium
"Onkologie an der MHH"
September - 2009
Seite 117