Titel: Der Einfluss von Heparansulfat auf die Rekrutierung von Immunzellen beim malignen Melanom
Sprache: Deutsch
Autor*in: Opitz, Karena
GND-Schlagwörter: HeparansulfatGND
MelanomGND
Neutrophiler GranulozytGND
Neutrophil Extracellular TrapGND
Immun-CheckpointGND
Erscheinungsdatum: 2022
Tag der mündlichen Prüfung: 2023-03-20
Zusammenfassung: 
Das maligne Melanom ist ein hochgradig maligner Tumor der Pigmentzellen, der sich in der Haut manifestiert und sich durch seine frühzeitige sowohl lymphogene als auch hämatogene Metastasierung auszeichnet. In fortgeschrittenen Tumorstadien ist das Melanom die häufigste tödlich verlaufende Hauterkrankung und für mehr als 90% der Todesfälle aller Hautmalignome verantwortlich. Da die bisher eingesetzten Therapien noch wenig erfolgreich sind, wurde in den letzten Jahren intensiv an der Entwicklung neuer Therapiemöglichkeiten geforscht. Ein großer Fortschritt konnte durch die 2011 in das Therapieschema eingeführte Immuncheckpoint-Inhibitoren (ICB) und durch sogenannte „targeted therapies“ erzielt werden. Der Erfolg moderner Krebstherapien, wie z.B. der ICB, basiert entscheidend auf der Infiltration von Immunzellen in das Tumorgewebe. Aktuelle Arbeiten zum malignen Melanom zeigen, dass in Patienten, die nicht auf die ICB ansprechen, die Zahl von tumorinfiltrierenden CD8+ T-Zellen geringer ist als in Patienten mit einer guten Ansprechrate. Die Rekrutierung von Immunzellen wird unter anderem durch Cytokine wie CXCL9 reguliert. Das Glycosaminoglykan Heparansulfat (HS) kann verschiedene Moleküle, wie Wachstumsfaktoren, Cytokine, Chemokine, Adhäsionsmoleküle und Proteasen binden und daher ist HS für Zellmigration, Angiogenese und Chemotaxis der Immunzellen relevant. Die Menge an inflammatorischen Cytokinen im Tumor wird wahrscheinlich zu einem großen Teil über das extrazellulär vorkommende HS kontrolliert. Exom- Sequenzierung von humanen Melanomen weisen darauf hin, dass in ca. 40% der Patienten die Bildung des HS aufgrund von somatischen Mutationen gestört ist. Inwiefern eine Dysregulation der HS-Biosynthese die Rekrutierung von Immunzellen in das Tumorgewebe reguliert, ist bislang nur wenig verstanden und wurde daher in dieser Studie untersucht.
In einer vorangehenden Studie wurde bereits durch die Analyse von Biopsien von Melanompatienten und die Analyse von öffentlichen Transkriptom Datensätze bestätigt, dass Melanom Zellen, die weniger HS exprimieren, zur Metastasierung neigen (Wang et al. 2022). Die Auswertung unserer Versuchsgruppen zeigte im Einklang mit den Transkriptom Datensätzen, dass eine deutlich größere Anzahl an murinen Lungenmetastasen in Folge der Injektion von Melanomzellen mit dysregulierter HS Biosynthese (EXT-1 KO) gebildet wurde.
Mit Hilfe einer inversen Immunfluoreszenzfärbung (IF) von Gefrierschnitten der kryokonservierten metastasierten Lungengewebe, konnten wir infolge der Injektion von B16F10 EXT-1 KO Zellen eine signifikant geringere Anzahl an rekrutierten Neutrophilen und CD8+ T-Zellen finden als nach der Injektion von B16F10 Wildtyp (WT) Zellen. Darüber hinaus wurde die Genexpression der Immunzellen und der für die Rekrutierung von Leukozyten relevanten Chemokine mittels quantitative Echtzeit Polymerase-Kettenreaktion (qPCR) sowohl nach Injektion von B16F10 WT als auch nach der Injektion von B16F10 EXT-1 KO Zellen untersucht. Die Ergebnisse zeigten im Einklang mit unseren Ergebnissen der IF eine geringere Genexpression in Folge einer Dysregulation der HS Biosynthese. Die Ergebnisse der IF und qPCR bestätigen somit die Hypothese, dass die Rekrutierung in das metastasierte Lungengewebe bei malignem Melanom über die Wechselwirkung zwischen dem negativ geladenen Biopolymer HS und Chemokinen reguliert wird.
Die Rolle von Neutrophilen in der Tumorprogression und Metastasierung wurde in vorangehenden Studien kontrovers dargestellt, wobei der protumorgene Aspekt im Vordergrund stand. Wir konnten in unserer Studie zeigen, dass zwischen der Anzahl von Neutrophilen im metastasierten Lungengewebe und den Lungenmetastasen bei malignem Melanom eine inverse Korrelation besteht. Somit zeigen die Daten unserer Arbeit die antimetastasierende Wirkung von Neutrophilen.
Die Ergebnisse unserer Studie zeigen somit die Relevanz von HS bei der Rekrutierung von Immunzellen in das Melanom metastasierte Lungengewebe und unterstützen die Notwendigkeit für die fortführende Entwicklung therapeutischer Interventionen, die zur Verbesserung der Patientenergebnisse bei metastasiertem Melanom führen könnten.
URL: https://ediss.sub.uni-hamburg.de/handle/ediss/10172
URN: urn:nbn:de:gbv:18-ediss-108084
Dokumenttyp: Dissertation
Betreuer*in: Schneider, Stefan
Gorzelanny, Christian
Enthalten in den Sammlungen:Elektronische Dissertationen und Habilitationen

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