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Dissertation zugänglich unter
URN: urn:nbn:de:gbv:18-77904
URL: http://ediss.sub.uni-hamburg.de/volltexte/2016/7790/


Die Bedeutung von Selektinen für das Tumorwachstum und die Metastasierung von humanen Neuroblastomzellen

The relevance of selectines to tumorgrowth and metastasis of human neuroblastoma cells

Schwankhaus-Bade, Nina

Originalveröffentlichung: (2014) Cell adhesion molecules in metastatic neuroblstoma models
pdf-Format:
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SWD-Schlagwörter: Neuroblastom , Metastase , Selectine , Zell-Adhäsionsmolekül , Tiermodell , Integrine
Freie Schlagwörter (Deutsch): Leukozytenkaskade , Metastasierungsprozess
Basisklassifikation: 44.81
Institut: Medizin
DDC-Sachgruppe: Medizin, Gesundheit
Dokumentart: Dissertation
Hauptberichter: Schumacher, Udo (Prof. Dr.)
Sprache: Deutsch
Tag der mündlichen Prüfung: 23.02.2016
Erstellungsjahr: 2014
Publikationsdatum: 22.03.2016
Kurzfassung auf Deutsch: In dieser Arbeit wurde die Bedeutung von Selektinen und anderen Zelladhäsionsmolekülen für das Tumorwachstum und die Metastasierung von humanen Neuroblastomzellen untersucht.
Das Neuroblastom ist eine maligne Erkrankung des sympathischen Nervensystems und der häufigste extrakranielle solide Tumor im Kindesalter. Etwa die Hälfte der Krankheitsfälle sind bei Diagnosestellung bereits metastasiert. Das bedeutet Stadium 4 und die 5-Jahresüberlebensrate beträgt in diesem Stadium weniger als 20 Prozent. Aus diesem Grund ist es so wichtig, den Prozess der Metastasierung genau zu verstehen. Um zur Metastasierung im Stande zu sein, müssen die Zellen die Apoptose umgehen und amöboid beweglich werden. Da das Fehlen von Zellkontakten und die damit gegebene Mobilität ein Kennzeichen von Mesenchym ist, spricht man von der epithelialen mesenchymalen Transition. Am Ort der Metastase wandeln sie sich wieder zu typischen Epithelzellen um. Ausschlaggebend dafür, dass der Prozess der Metastasierung ablaufen kann, sind verschiedene Zelladhäsionsmoleküle, die an den entsprechenden Stellen hoch oder herunterreguliert werden müssen. Dazu gehören Selektine, Integrine, Cadherine und Proteine der Immunglobulin-Superfamilie. Für zahlreiche Mitglieder dieser sogenannten Protein-Superfamilien konnte bereits eine Beteiligung bei der Progression maligner Tumore nachgewiesen werden. Es wird vermutet, dass Tumorzellen zur Evasion aus dem Blutstrom die gleichen Moleküle nutzen wie die Leukozyten im Rahmen eines Entzündungsprozess.
Zum methodischen Vorgehen wurden Zellen der humanen Neuroblastomzelllinien LAN 1 und SK-N-SH jeweils in zehn scid wildtyp Mäuse und zehn scid E-und P-Selektin defiziente Mäuse subkutan injiziert haben. Ausgewählt wurden diese Zellen aufgrund ihrer unterschiedlichen Ausprägung von Lungenmetastasen. LAN 1 bildet zahlreiche Mikrometastasen im alveolären Interstitium, SK-N-SH bildet vorwiegend im intra-und periarteriellen Raum der Lunge mehrzellige Metastasen. Dies deutet an, das Neuroblastomzellen verschiedene Mechanismen zur Adhäsion und Extravasation im Rahmen der Metastasierung nutzen. Des weiteren wurden Durchflusszytometrien, Zellflussexperimente, PCRs und Immunhistochemien durchgeführt.
In der Durchflusszytometrie konnte eine Bindungsaffinität der SK-N-SH Zellen zum P-Selektin nachgewiesen werden, LAN 1 Zellen zeigten nur eine moderate Bindung zum P-Selektin. Allerdings wurden für beide Zellreihen sehr wenige Bindungen an das E-Selektin, sowie die Liganden CD 15 s und CD 19-9 registriert. Die Ergebnisse der Zellflussversuche zeigten für beide Zelllinien eine Adhäsion an E-Selektin im Gegensatz dazu kaum Bindungen an P-Selektin. Die in vitro Versuche legen nahe, dass Selektine je nach Zelllinie einen unterschiedlich starken Einfluss auf die Adhäsion von Neuroblastomzellen haben und stehen in den beiden Versuchen im Wiederspruch.
Im Tierversuch wurde fest gestellt, dass beide Zelllinien auch in Abwesenheit von Selektinen Lungenmetastasen ausbilden, die Zellen scheinen alternative Moleküle zur Zellbindung zu nutzen. Die Analyse der zirkulierenden Tumorzellen im Blut von LAN 1 Mäusen ergab eine signifikant erhöhte Anzahl von Tumorzellen in dem Blut der scid select Mäuse. Da LAN 1 Zellen unabhängig von den Selektinen zur Extravasation in der Lage sind, bestätigt dies die funktionale Redundanz der verschiedenen Zelladhäsionsmoleküle in der Leukozytenadhäsionskaskade.

Kurzfassung auf Englisch: Several cell adhesion molecules (CAMs)
including selectins, integrins, cadherins and immunoglobulin-
like CAMs are involved in leukocyte adhesion especially
at sites of inflammation. In cancer cells, these CAMs
have been associated with the growth and metastatic
behavior in several malignant entities. In this study adhesion
of LAN 1 and SK-N-SH neuroblastoma cells to
selectins, hyaluronan and endothelial cells were determined
under flow conditions. Furthermore cells were injected
subcutaneously into wildtype and selectin deficient scid
mice and their growth and metastatic behavior were analyzed.
Under shear stress SK-N-SH cells firmly adhered to
E-selectin-Fc-fusion protein, hyaluronan and endothelial
cells, while LAN 1 cells showed less or hardly any adhesive
events by comparison. In the SK-N-SH xenograft
model metastasis formation was slightly dependent on the
expression of selectins, while LAN 1 cells developed
metastases completely independent of selectin expression.
The different adhesive and metastatic properties of LAN 1
and SK-N-SH cells are reflected by a different expression
profile of several CAMs. The results indicate that endothelial
selectins are not essential for metastasis formation
of human LAN 1 and SK-N-SH cells. However, other CAMs namely CD44, N-cadherin, NCAM and integrins
were upregulated or downregulated, respectively, in SK-NSH
and LAN 1 cells and are potential adhesion molecules
involved in the metastatic cascade of these cells.

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