Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis i Abbildungsverzeichnis v Tabellenverzeichnis vii 1 Einleitung 1.1 Tumorentstehung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.1.1 Epidemiologie von Kopf–Hals–Karzinomen 1.2 Die Immunantwort . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.2.1 Angeborene Immunantwort . . . . . . . . . . 1.2.2 Adaptive Immunantwort . . . . . . . . . . . 1.3 Immunogenität von Tumoren . . . . . . . . . . . . . 1.4 Tumorantigene . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.5 Immunevasion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.6 Monozyten / Makrophagen . . . . . . . . . . . . . . 1.6.1 Zytokine und Chemokine . . . . . . . . . . . 1.6.2 Immunsuppression durch Tumoren . . . . . 1.6.3 Tumorassoziierte Makrophagen . . . . . . . 1.7 PGE , Cox und NSAIDs . . . . . . . . . . . . . . . . 1.8 Zielsetzung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 2 3 4 4 5 6 7 9 10 12 13 14 15 16 2 Material 2.1 Antikörper . . . . . . . . . . . . . . 2.2 Bakterien . . . . . . . . . . . . . . . 2.3 Chemikalien, Geräte und Sonstiges 2.4 Plasmide . . . . . . . . . . . . . . . 2.5 Zellinien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 19 20 20 27 28 3 Methoden 3.1 Zellkultur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.1.1 Kultivierung permanenter Zellinien . . . 3.1.2 Zellzahlbestimmung . . . . . . . . . . . . 3.1.3 Aufbewahrung von Zellinien . . . . . . . 3.1.4 Rekultivierung eingefrorener Zellen . . . 3.1.5 Generieren von Zellkultur–Überständen 3.1.6 Ausfällen von Zellkultur–Überständen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 31 31 32 32 32 32 33 i . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ii Inhaltsverzeichnis 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 3.9 3.10 3.11 3.12 3.13 3.14 3.15 3.16 Isolierung von Monozyten . . . . . . . . . . . . . . . . 3.2.1 Buffy Coats . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.2.2 Vollblut . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.2.3 Aufbereitung der PBMZs . . . . . . . . . . . . 3.2.4 Anreicherung von Monozyten . . . . . . . . . Nukleäre „Run-On“-Experimente . . . . . . . . . . . . 3.3.1 Isolierung der Kerne aus Monozyten . . . . . . 3.3.2 „Run-On“-Reaktion . . . . . . . . . . . . . . . 3.3.3 Hybridisierung der RNA auf cDNA–Filter . . 3.3.4 Waschen der cDNA–Filter . . . . . . . . . . . . 2–D Gelelektrophorese . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.4.1 Monozytenaufbereitung für die 2D–PAGE . . 3.4.2 1. Dimension: Isoelektrische Fokussierung . . 3.4.3 2. Dimension: SDS–PAGE . . . . . . . . . . . . 3.4.4 Färbemethoden . . . . . . . . . . . . . . . . . . Protein–Analysen über Maldi–ToF . . . . . . . . . . . 3.5.1 Trypsinverdau . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.5.2 Beschichten der Ankerplatte . . . . . . . . . . 3.5.3 MALDI–ToF Analyse . . . . . . . . . . . . . . . Bakterienkultur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.6.1 Vermehrung und Aufbewahrung . . . . . . . . 3.6.2 Transformation von E. coli . . . . . . . . . . . . Präparative Plasmidaufarbeitung . . . . . . . . . . . . Agarose–Gelelektrophorese . . . . . . . . . . . . . . . Isolierung von DNA–Fragmenten aus Agarose–Gelen Transfektion von Zellen . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.10.1 Lipofectamin–Transfektion . . . . . . . . . . . 3.10.2 Elektroporation . . . . . . . . . . . . . . . . . . FACS–Analysen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.11.1 Extrazelluläres FACS . . . . . . . . . . . . . . . 3.11.2 Intrazelluläres FACS . . . . . . . . . . . . . . . Matrigel–Migrationsversuche . . . . . . . . . . . . . . Westernblot (Immunblot) . . . . . . . . . . . . . . . . Enzymimmunoassay (ELISA) und Bio-Plex–Messung MTT Assay . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Sonstige . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 Ergebnisse 4.1 Tumor–induzierte differentielle Genexpression in Monozyten . . . . . 4.1.1 Etablierung eines zellulären Systems zur Untersuchung von Tumor–induzierten Veränderungen in Monozyten . . . . . . . . 4.1.2 Veränderungen im Proteom von Monozyten . . . . . . . . . . . 4.1.3 Veränderungen im Transkriptom von Monozyten . . . . . . . . 4.2 Interleukin-1 in primären Monozyten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.2.1 Tumorzellen induzieren die Produktion von IL-1 in primären Monozyten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.2.2 Induziertes IL-1 wird sezerniert . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 33 33 34 34 34 34 35 36 36 37 37 38 39 40 42 42 43 43 44 44 44 45 45 45 46 46 47 47 47 47 48 48 49 49 50 51 . 51 . . . . 51 54 60 65 . 65 . 66 Inhaltsverzeichnis iii 4.2.3 4.2.4 4.3 4.4 Interleukin-1 – ein Tumormarker? . . . . . . . . . . . . . . . . . Tumorzell–Überstände regulieren die Expression zusätzlicher Zytokine in Monozyten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Das Plasminogen Aktivator System in primären Monozyten . . . . . . . 4.3.1 Konditionierte Karzinomzell–Überstände induzieren die Produktion von intrazellulärem PAI-2 in Monozyten . . . . . . . . . 4.3.2 Regulation des Urokinase–Rezeptors auf Monozyten durch konditionierten Karzinomzell–Überstand . . . . . . . . . . . . . . . . 4.3.3 Tumorzell–Überstände beeinflussen die Migration von Monozyten durch extrazelluläre Matrix . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Etablierung zusätzlicher Systeme zur Untersuchung der Immunsuppression durch Tumore . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.4.1 Ein zelluläres System zur Untersuchung von Cox-1 bzw. Cox-2– vermittelten Veränderungen in Monozyten . . . . . . . . . . . . . 4.4.2 Identifikation löslicher Faktoren von Karzinomzellen . . . . . . . 5 Diskussion 5.1 Tumor-induzierte differentielle Genexpression in Monozyten . . . . . . 5.1.1 Etablierung zellulärer Systeme zur Untersuchung von Tumor– induzierten Veränderungen in Monozyten . . . . . . . . . . . . 5.1.2 Veränderungen im Proteom und Transkriptom von Monozyten 5.2 Interleukin–1 in primären Monozyten . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.2.1 Konditionierter Karzinomzell–Überstand induziert die Produktion von IL-1 in primären Monozyten . . . . . . . . . . . . . . 5.2.2 IL-1 – ein Tumormarker? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.2.3 Konditionierter Karzinomzell–Überstand reguliert die Expression zusätzlicher Zytokine in Monozyten . . . . . . . . . . . . . 5.3 Das Plasminogen Aktivator System in primären Monozyten . . . . . . 5.3.1 Konditionierter Karzinomzell–Überstand induziert die Produktion von PAI-2 in primären Monozyten . . . . . . . . . . . . . . 5.3.2 Konditionierter Karzinomzell–Überstand beeinflußt die Expression des Urokinase–Rezeptors auf Monozyten sowie die Migration von Monozyten durch extrazelluläre Matrix . . . . . . . . . 70 72 76 76 79 82 85 85 91 95 . 95 . 95 . 98 . 99 . 99 . 100 . 102 . 104 . 104 . 106 6 Zusammenfassung 109 Literaturverzeichnis 111 Abkürzungsverzeichnis 121 Danksagung 125 Lebenslauf 127