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Dissertation zugänglich unter
URN: urn:nbn:de:gbv:18-84069
URL: http://ediss.sub.uni-hamburg.de/volltexte/2017/8406/


Die Bedeutung der Zelladhäsionsmoleküle CEACAM 1,5,6 als Malignitätsfaktoren beim duktalen Pankreasadenokarzinom in einem Xenograftmausmodell

The meaning of the call- adhesion moleculs CEACAM 1, 5, 6 as a malignancy factor of pancreatic adenocarcinomas in a murine xenograftmodell

Horst, Jennifer Sarah

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SWD-Schlagwörter: Pankreaskarzinom , Oberflächenmoleküle , Targettherapie , Tumorprogression
Freie Schlagwörter (Deutsch): CEACAM , Pankreaskarzinom , Zelladhäsion , Targettherapie , Immunglobuline
Freie Schlagwörter (Englisch): CEACAM , pancreatic , celladhesion , target , cancer
Basisklassifikation: 44.81 , 44.35 , 44.49 , 44.52 , 44.61
Institut: Medizin
DDC-Sachgruppe: Medizin, Gesundheit
Dokumentart: Dissertation
Hauptberichter: Schumacher, Udo (Prof. Dr.)
Sprache: Deutsch
Tag der mündlichen Prüfung: 22.02.2017
Erstellungsjahr: 2016
Publikationsdatum: 21.03.2017
Kurzfassung auf Deutsch: Zelladhäsionsmoleküle der CEACAM Familie könnten ein vielversprechendes Ziel als Biomarker zur Früherkennung und eine wichtige Rolle in der zukünftigen Therapie von gastrointestinalen Karzinomen, insbesondere des Pankreaskarzinoms, spielen. Das Pankreaskarzinom ist nach wie vor ein Tumor mit äußerst schlechter Prognose wegen der mangelnden Früherkennung, der schnellen Metastaseneigung und dem aggressiven Tumorwachstum.
In unserem Projekt wurde der Einfluss der Zelloberflächenmoleküle CEACAM 1, 5 und 6 auf das Tumorwachstum, Tumormorphologie und Metastasierungsverhalten beim Adenokarzinom des Pankreas in einem Xenograftmodell untersucht. Dazu nahmen wir repräsentativ die humane Pankreaskarzinomzelllinie PaCa 5061.
Wir verglichen hiervon jeweils 3 Gruppen:
• Wildtyp PaCa 5061
• LUC PaCa 5061, transfektionsdeterminante Kontrollgruppe
• CEACAM Knockdown PaCa 5061, mit stark reduziertem bis fehlendem CEACAM 1, 5 und 6

Bereits bei in vitro Zellversuchen zeigte sich das verlangsamte Wachstum der CEACAM Knockdowns (CEACAM- Klon) im Vergleich zur Wildtyp 5061 und der Transfektions- Kontrolle LUC.
In dem in vivo Mausmodell mit pfp-rag2 Mäusen wurde das Zellwachstum, das Tumorgewicht, die Überlebenszeit und die Metastaseneigung der 3 Zellgruppen des Pankreaskarzinoms miteinander vergleichen. Hierzu wurden 30 Mäusen Tumorzellen subkutan in die Nackenfalte injeziert - jeweils 10 Mäuse pro Versuchsgruppe. Die Versuchstiere wurden regelmäßig unter Beachtung der Richtlinien der UKCCR, für das Wohlergehen von Tieren in Neoplasie- Experimenten, kontrolliert.
Für die Auswertung wurden nur Versuchstiere mit stetigem Tumorwachstum mit einbezogen, hierzu wurden die Tumore, Lunge und das Blut entnommen, ebenso wurde der Versuchsendpunkt und Überlebenszeit, Tumorgewicht und Anwachsrate bestimmt. Die Tumore und die Lunge wurden fixiert, in Paraffin eingebettet, geschnitten, entparaffiniert und mit 4 verschiedenen Methoden gefärbt: H.E. , CEACAM 1, CEACAM 5 und CEACAM 6. Das Blut wurde mit Hilfe einer quantitativen PCR zur Detektierung von Micro- Metastasen untersucht.
Es zeigte sich, dass die Gesamtüberlebenszeit der CEACAM- Knockdown Gruppe signifikant erhöht war im Vergleich zu den Kontrollgruppen LUC und Wildtyp. Bei der Auswertung der histologischen Präparate konnten wir den Erfolg des CEACAM- Knockdown durch die Färbung mit CEACAM 1, 5 und 6 bestätigen. Die Anwachsrate der Tumore war bei dem Wildtyp am besten. Das Tumorgewicht konnte nicht verglichen werden, da auf Grund der erschwerten Präparation sich teilweise der zystische Inhalt vor der Messung entleerte. Ein signifikanter Unterschied der Metastasierungsneigung konnte nicht gezeigt werden, da keine Metastasen in den Lungenschnitten zu finden waren und im Blut ebenso kein signifikater Unterschied zwischen den Gruppen detektiert werden konnten.
CEACAM hat bereits eine bedeutende Rolle bei anderen gastrointestinalen Tumoren gezeigt. Das Pankreaskarzinom bleibt ein sehr aggressiver Tumor, welches an der Morphologie, an der mangelnden Früherkennung und frühen Metastasierungsneigung liegt. CEACAM könnte ein interessanter Aspekt in Bezug auf das Screening, die Prognose der Erkrankung und zuletzt auch als potentielle Angriffsstelle einer gezielten Targettherapie fungieren. Durch den klaren Überlebensvorteil der CEACAM- Gruppe sollte man weitere Studien mit größeren Fallzahlen in Erwägung ziehen und im darauf folgenden Schritt ein mögliches Nebenwirkungsprofil einer solchen Targettherapie aufstellen. In ersten präklinischen Studien mit nicht humanen Primaten konnte dies bereits bei ADCs, Antibody drug conjugates, für CEACAM 6 gezeigt werden, es trat eine Granulozytopenie und eine Verminderung der granulozytären Vorläuferzellen als Nebenwirkung auf, welche jedoch reversible waren und als milde Knochenmarksdepression gewertet wurde. Aus den Ergebnissen der Studie von Strickland et al. 2009 werden weitere Studien gefordert, welche eine ADC- basierten Therapieansatz bei hochexpressiven CEACAM 6 Tumoren, wie dem Pankreaskazinom, fordert um CEACAM 6 als potentielle Targettherapie mit einem geringen Nebenwirkungsprofil klinisch zukünftig zu nutzen.
Kurzfassung auf Englisch: Cell adhaesion molecules of the CEACAM family could be an interesting target for future therapies and as a predictive biomarker in gastrointestinal and pancreatic tumours.
The pancreatic carcinoma remains a tumour with a very bad prognosis due to a lack of screening opportunities, the fast metastatic spreading as well as aggressive growth of the tumour as such.
We want to show the influence of the celladhaesionmolecule CEACAM 1,5 and 6 on tumour growth, -morphology and metastatic behaviour of the pancreatic adeno carzinoma.
In doing so we took the human pancreatic carcinoma- cellsPaCa 5061- as a representative of the pancreatic adenocarcinoma, in a xenographic mouse- model and compared 3 groups:
• Wildtype PaCa 5061, unmodified cells
• LUC PaCa 5061, a transfection- determent control group
• CEACAM Knockdown PaCa 5061, with highly reduced till missing expression of CEACAM 1,5and 6 molecules

We found slower growths in vitro cell-experiments comparing CEACAM Knockdown PaCa 5061 cells with the wildtype 5061 and the control group LUC 5061.
In our following experiment we compared cell growths, tumorweights, survival time and metastatic tendencies of all 3 cell groups in an in vivo mouse experiment. In doing so we injected tumour cells in the subcutis of the neck of 30 pfp-rag 2 mice- 10 mice each trial group. The mice were regularly monitored under the UKCCR regliments, which secure the well-being of animals in neoplastic experiments.
During the experiment we limited our selection to tumours with steady growth only and analysed them. In doing so we examined the tumours, the lungs and blood of the mice, further we looked at the tumour takerate, tumour weights and survival time.
The tumours and lungs were fixated, bedded in paraffin, cut, deparaffinised and coloured in 4 different ways: H.E., CAECAM1, CEACAM 5, CEACAM 6.
The blood was analysed with a quantitative PCR- method, to detect micro-metastasis
The overall survival rate of the CEACAM Knockdown group was significantly higher that of the control groups LUC and the wildtype group. The immune histological analysis of the histologicals slides confirmed the CEACAM Knockdown.
We showed that the all time survival rate of the CEACAM- Knockdown group was significantly higher compared to the control groups LUC and wildtype.
The analysis of the histological supplements confirmed the successful Knockdown of CEACAM 1,5, and 6 in the Knockdown group. Wildtype had the best tumour- takerate with 10 out of 10 tumours; the tumour weight could be further accessed.
Due to the difficulties involved in the preparation of the tumours, the cysts occassionally perforated, so some weights had to be measured without the total amount of fluid and the results are not comparable.
There was no significant difference in metastatic behaviour between the trial groups, there was no metastasis found in the lungs, nor were there significant differences of the PCR of the blood searching or mico- metastasis.
CEACAM could already show a significant influence in other gastrointestinal tumours. Pancreatic adenocarcinomas remain very aggressive tumours; CEACAM could be an interesting object for future screening, prognosis and as a goal in additional immunotherapy. Our results show a benefit due to longer survival rates in tumours without CEACAM 1,5 and 6 molecules. Therefore it should take further studies with larger case numbers and starting preclinical drug tests to determine future use. The first antibody drug conjugate (ADC) tests for CEACAM 6 in primate apes have shown good results with low side effects such as mild and reversible bone marrow depressions. These are the first steps in a promising future.

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