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Dissertation zugänglich unter
URN: urn:nbn:de:gbv:18-65550
URL: http://ediss.sub.uni-hamburg.de/volltexte/2014/6555/


Tumorstammzellen aus malignen Nervenscheidentumoren bei Neurofibromatose Typ 1 : Anreicherung und Charakterisierung

Spyra, Melanie

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SWD-Schlagwörter: Neurofibromatose , Therapie
Freie Schlagwörter (Deutsch): Tumorstammzellen , Nervenscheidentumore
Basisklassifikation: 44.81
Institut: Biologie
DDC-Sachgruppe: Medizin, Gesundheit
Dokumentart: Dissertation
Hauptberichter: Mautner, Victor-Felix (Prof. Dr.)
Sprache: Deutsch
Tag der mündlichen Prüfung: 05.07.2013
Erstellungsjahr: 2014
Publikationsdatum: 13.01.2014
Kurzfassung auf Deutsch: Maligne periphere Nervenscheidentumore (MPNST) werden den Weichteilsarkomen zuge- ordnet und treten zu 0,001% in der Gesamtbevölkerung auf. Bei etwa der Hälfte der Patienten mit MPNSTs liegt gleichzeitig eine Neurofibromatose Typ 1 vor. MPNSTs sind eine der ag- gressivsten Tumorentitäten und gehen mit einer extrem schlechten Prognose einher. Außer der chirurgischen Resektion bestehen zurzeit keine effektiven Therapien.
Tumorstammzellen wurden bei einer Vielzahl von malignen Tumoren beschrieben und als „Wurzel des Übels“ diskutiert. In der vorliegenden Studie konnten erstmalig solche Zellen auch in MPNSTs identifiziert werden. Unter serumfreien neuronalen Stammzellbedingungen mit Wachstumsfaktoren wie u.a. EGF und FGF, konnten Sphären aus der MPNST Zelllinie S462 selektiv angereichert und über 40 Passagen erhalten werden. Real-Time PCR Analysen der S462 Sphären zeigten eine erhöhte Expression für neuronale und Tumorstammzellmarker, wie CD34, CD133, Sox2 und Oct4 im Vergleich zu den ursprünglichen S462 Zellen. Einige dieser erhöhten Expressionen konnten auf Proteinebene mittels FACS bestätigt werden. Glo- bale Genexpressionsprofile wiesen zudem über 15.000 differentiell regulierte Gene der S462 Sphären auf. Die funktionale Gruppierung bestätigte tendenziell die stammzellähnlichen Ei- genschaften der Sphären. Eine Vielzahl von differentiell regulierten Genen konnte dabei un- terschiedlichen Signaltransduktionswegen zugeordnet werden. Besonders hervorzuheben wa- ren hierbei Komponenten in der Signalkaskade des Wnt-Signalweges. Für einige dieser Kan- didaten konnte bereits eine kanzerogene Rolle beschrieben werden. Ferner fand die vorlie- gende Studie veränderte Wirksamkeiten der Zytostatikaresistenz an der sphäroiden S462 Kul- tur im Vergleich zu den parentalen S462 Zellen. Die Sphären wiesen gegenüber Doxorubicin und Ifosfamid Resistenzen auf wohingegen sie bei einer Behandlung mit Temozolomid und Plerixafor sensitiver reagierten als die dazugehörige parentale, adhärente Kultur.
Ein weiterer Fokus der Studie waren die Etablierung und Optimierung von in vitro und in vivo Modellen für MPNSTs und für deren Metastasierung. Die MPNST Zelllinie S1844,1 konnte etabliert und genetisch verifiziert werden. Die Metastasierung von MPNST Zellen in vivo wurde mit Hilfe zweier Methoden untersucht. Mittels der sog. Mikrosatellitenmarkeranalyse, die eine Unterscheidung humaner und muriner Zellen erlaubte, konnte gezeigt werden, dass die metastasierenden Zellen der Zelllinie S462 in verschiedenen Organen der Mäuse bereits in frühen Phasen sicher nachgewiesen werden können. Ferner wurde eine weitere Vorgehens- weise erprobt, um Metastasen zu verfolgen. Dabei wurden MPNST Zellen mit Luciferase transduziert, um sie anschließend in Mäusen mittels einer lichtempfindlichen CCD Kamera zu visualisieren.
Die Ergebnisse der vorliegenden Studie lieferten erstmalig solide Beweise für stammzell- ähnliche Zellen in MPNSTs und eröffnen somit neue Perspektiven in der Forschung und The- rapie-Entwicklung für diese malignen Tumore. Wie einige Komponenten des Wnt- Signalweges, deren veränderte Expression in den MPNST Sphären bereits in der vorliegenden Studie nachgewiesen wurde, sind weitere Studien geplant um therapeutisch relevante Targets zu charakterisieren. Die unterschiedlichen Wirksamkeiten der getesteten Zytostatika in der parentalen Zelllinie versus der sphäroiden Kultur könnten zudem ermöglichen, zielgerichtete Therapien zu entwickeln, die Tumorstammzellen bzw. stammzellähnliche Zellen zum Ziel haben. Die Etablierung einer neuen genetisch verifizierten MPNST Zelllinie ist eine bedeut- same Bereicherung zu den bisher sehr rar etablierten Zelllinien, da die meisten nicht genetisch verifiziert sind. Mausmodelle für die Metastasierung von MPNSTs sowie eine sichere Nach- weisemethode sind von essentieller Bedeutung, um den Prozess der Metastasierung zu unter- suchen und Gegenstrategien entwickeln zu können.

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