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Dissertation zugänglich unter
URN: urn:nbn:de:gbv:18-87852
URL: http://ediss.sub.uni-hamburg.de/volltexte/2017/8785/


Wachstumsbeeinflussung plexiformer Neurofibrome durch das onkolytische Herpes-simplex-Virus G47delta

Growth influencing in plexiform neurofibroma by oncolytic Herpes simplex Virus G47delta

Freytag, Marcus

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SWD-Schlagwörter: Neurofibromatose , Viren , Onkolyse
Basisklassifikation: 44.00
Institut: Medizin
DDC-Sachgruppe: Medizin, Gesundheit
Dokumentart: Dissertation
Hauptberichter: Kluwe, Lan (Dr. habil.)
Sprache: Deutsch
Tag der mündlichen Prüfung: 27.09.2017
Erstellungsjahr: 2017
Publikationsdatum: 03.11.2017
Kurzfassung auf Deutsch: Die Neurofibromatose Typ 1 ist eine der häufigsten vererbbaren Erkrankungen. Neben weiteren Symptomen leiden die Patienten vor allem unter der Tumorbildung. Die Tumoren können ubiquitär am gesamten Körper auftreten. Es werden kutane lokal begrenzte Neurofibrome - dann benigne und als dermal bezeichnet - von plexiformen peripheren Neurofibromen unterschieden. Die plexiformen Neurofibrome wachsen auch im Körperinneren zwischen den Organen und können diese komprimieren sowie als nervassoziierte Tumoren Schmerzen auslösen. Wir wissen, dass das Risiko der Patienten mit einem PNF einen malignen peripheren Nervscheidentumor entwickeln zu können, bei etwa 10% liegt.
Aktuell ist die chirurgische Entfernung der Goldstandard. Aufgrund der Ausdehnung und Nervinfiltration sind der Resektion eines Tumors natürliche Grenzen gesetzt. Die medikamentöse oder konservative Therapie zeigt bislang nur kleine Fortschritte im Bereich der experimentellen Forschung.
In der vorliegenden Arbeit wurde eine Behandlung mit einem onkolytischen Virus, Herpes-simplex-Virus G47 delta, als eine Therapiemöglichkeit erforscht. Dabei wurde zuerst ein menschliches plexiformes Neurofibrom in kleinen Stücken von 27 mm2 als Xenograft am N. ischiadicus von insgesamt 20 Mäusen implantiert. Das Herpes-simplex-Virus G47 delta wurde vermehrt und deren Titer bestimmt. Eine Woche nach der Implantation wurden die Viren in 10 Mäuse injiziert. Als Kontrolle wurde Kochsalzlösung in den anderen 10 Mäusen in gleicher Art und Weise injiziert. Nach einer Woche wurden die Mäuse euthanasiert und die Xenografttumoren untersucht.
Die Mäuse haben sowohl die Implantation als auch die Vireninjektion gut überstanden. Nach der Injektion waren keine Auffälligkeiten bei den Mäusen zu beobachten. Auch zwischen den beiden Gruppen mit und ohne Viren waren keine Unterschiede zu sehen. Diese Befunde deuten darauf hin, dass das Herpes-simplex-Virus G47 delta keine gravierende toxische Wirkung auf die Mäuse aufweist.
Am Ende des Experimentes, 16 Tage nach der Implantation, waren in allen Mäusen die implantierten Tumorstücke erhalten. Dies ergibt eine Erfolgsrate des Xenografts von 100%. Generell ist die Tendenz einer Vergrößerung zu sehen, was am ehesten einer Inflammation zuzuschreiben ist. Zwischen der mit Viren behandelten und der Kontrollgruppe waren keine Unterschiede in den Größen der Xenografttumoren festzustellen. In den Xenografttumoren der behandelten Mäuse konnten keine Viren nachgewiesen werden. Die fehlende Wirkung von Herpes-simplex-Virus G47 delta auf den Xenograft plexiformer Neurofibrome ist wahrscheinlich auf das langsame Wachstum der Tumoren zurück zu führen. Dennoch etablierte und optimierte die vorliegende Arbeit die Prozedur der Behandlung an Xenografttumoren mit okolytischen Viren. Auch wertvoll ist die Kenntnis einer fehlenden toxischen Wirkung. An schnell wachsenden Tumoren, z.B. malignen Nervenscheidentumoren, weist diese Behandlung eine Wirkung auf, was in zukünftigen Studien noch weiter untersucht werden sollte. Transgene, wie IL12, können in den G47delta Vektor integriert werden und bei in vitro bereits nachgewiesenen Synergieeffekten in Kombinationstherapien mit Wirkstoffen des Ras-Pathways getestet werden.
Kurzfassung auf Englisch: Neurofibromatosis type 1 is a common genetic disorder characterized by multiple benign and malignant tumors throughout the whole body. The hallmark of the disorder is a cutaneous neurofibroma. A plexiform neurofibroma is a variant of the cutaneous neurofibroma that can be detected in approximately half of the patients. Plexiform neurofibromas (PNF) generally grow deeper than cutaneous neurofibromas and can therefore compress organs, cause pain and lead to serious disfigurement. In addition, PNF have a high risk of malignant transformation into malignant peripheral nerve sheath tumors, which represents the major factor in reduced life expectancy in these patients. To date, surgical treatment is the well-established standard treatment for PNF. However, due to their displacing and infiltrating nature, tumor resection options are limited. Conservative or pharmaceutical treatment options are highly desired. However, little progress has been made to date.
The present study aims to explore the novel possibility of using an oncolytic virus for treating PNF in a xenograft model in vivo. A fresh specimen of human PNF was cut into small pieces of approximately 3x3x3 mm in size and implanted as xenografts onto the sciatic nerve of a total of 20 mice. At the same time, the oncolytic herpes-simplex-virus G47 delta was amplified and the titer was determined. One week after xenograft implantation, the virus was injected into the tumor xenografts of 10 mice, while saline was injected in the same way for the other 10 mice as a control. Both the implantation and the virus injection were free of adverse events and all 20 mice survived well to the end of the experiments. No abnormalities were observed and no differences were found between the virus and the control groups, indicating a lack of serious toxic effects from the treatment with the herpes-simplex-virus G47 delta. One week after the virus injection, all mice were sacrificed and the tumor xenografts were investigated further. In all 20 mice, the implanted tumor xenografts were identified growing along the sciatic nerve. Thus, there was a xenografting success rate of 100%. Generally, there was a trend of xenograft enlargement, which is likely due to host inflammation. Regarding xenograft size, there was no difference between the virus and the control groups. Histological inspection of the xenografts that received the virus injection revealed no virus infection. The lack of virus growth in the xenografts coupled with the lack of effects on the tumor xenografts is explained by the lack of growth in PNF, which is in concordance with clinical observations. Despite the lack of expected effects, the present study delivered valuable data and experience. First, the procedure of xenografting PNF in a mouse model was optimized. Further, oncolytic virus treatment was established. In addition, valuable information was gained on the lack of serious toxicity of the oncolytic virus in mice. Although the oncolytic virus did not show effects on PNF, it could be effective for fast-growing tumors such as malignant nerve sheath tumors. These possibilities should be further explored in future studies. Furthermore, transgenes, such as IL-12, could also be integrated into the G47delta virus vector, which could have synergic effects when combined with drugs targeting the ras pathways.

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