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Das Wachstums- und Metastasierungsverhalten des Pankreasadenokarzinoms in einem syngenen orthotopen Modell der TRAIL-Knock-out Maus

  • Aufgrund der schlechten Prognose des Pankreaskarzinoms ist die Etablierung sowohl neuer Diagnostika als auch Therapieansätze von hoher Wichtigkeit. Große Hoffnungen in der Therapie wurden in TRAIL gesetzt, da es selektiv in zahlreichen Tumorzellen Apoptose induziert, physiologische Zellen aber nicht wesentlich beeinflusst. Daher erschien TRAIL als ein vielversprechender Kandidat für eine künftige systemische nebenwirkungsarme Therapie des Pankreaskarzinoms und anderer Malignome. Das Vorliegen diverser Resistenzmechanismen in Tumorzellen schränkt die Aussicht auf einen zeitnahen Therapieeinsatz allerdings ein. Darüber hinaus sind anti-apoptotische und sogar tumorförderne Effekte von TRAIL entdeckt worden. Ziel dieser Arbeit war es, die vielseitigen Effekte von TRAIL im Geschehen des Pankreasadenokarzinoms anhand eines Maus Knockout-Modells weiter zu ergründen. Dafür wurden murine Pankreasadenokarzinomzellen bezüglich deren Expression von TRAIL und TRAIL-Rezeptoren sowie der Sensibilität gegenüber TRAIL-induzierter Apoptose durchflusszytometrisch untersucht. Anschließend erfolgte die orthotope Inokulation der genannten Tumorzellen in den Pankreaskopf und die Untersuchung der Tumoren bzw. des Immunsystems. Es wurden C57BL/6-Wildtypen mit dem TRAIL-defizienten Mausstamm 129/C57BL/6.TRAIL/Apo2L-/- verglichen. Die erhaltenen Resultate wurden durch Wildtypen, welche einer TRAIL-Behandlung unterzogen wurden, überprüft. Die Arbeit konnte zeigen, dass die murine Tumorzelllinie 6606PDA den TRAIL- Rezeptor 2 auf der Oberfläche exprimiert. Dennoch stellt sich diese Linie gegenüber TRAIL in Konzentrationen bis 1000 ng/ml resistent dar bzw. zeigt eine im Vergleich zur unbehandelten Kultur verminderte Apoptoserate. Eine Änderung des Ausmaßes der oberflächlichen Rezeptorendichte kann unter dem Einfluss von TRAIL nicht beobachtet werden. Neben dem Rezeptor wurde auch TRAIL von der Zelllinie 6606PDA exprimiert. Unter Anwendung einer Kleintier-MRT-gestützten Volumetrie zeigte sich in vivo eine von TRAIL abhängige Tumorprogression, wobei TRAIL mit der Entstehung größerer Tumoren und größerer bzw. tendenziell mehr Metastasen einherging. Diesbezüglich konnte ein ursächlicher Einfluss von TRAIL auf das Immunsystem tumortragender Tiere nachgewiesen werden. TRAIL-abhängig kommt es zu Änderungen im Anteil der Gesamtpopulation tumorinfiltrierender Lymphozyten im Tumor. Im Einzelnen stellen sich Treg und NK-Zellen in Tumoren TRAIL-/- Mäuse im Vergleich zu Wildtypen vermindert dar. Unter diesem Eindruck kommt es zu Veränderungen der Apoptoseraten von CD4+- und CD8+ T-Lymphozyten, welche im Tumor TRAIL-defizienter Individuen geringer ausgeprägt sind als im WT. Gleichzeitig konnten in den TRAIL-/-- Mäusen ebenfalls geringere Apoptoseraten in den Tumorzellen gemessen werden. Die definitiven Mechanismen, die zu den beobachteten Unterschieden der Tumorprogression führen, bleiben weiter unklar. Die widersprüchlich erscheinenden Resultate kleinerer Tumoren mit zeitgleich weniger antitumoralen NK-Zellen bzw. dem anteilig geringeren Apoptosegrad der Tumorzellen deuten auf eine negative Bilanz von NK-Zellen hin. Ein kausaler Zusammenhang zwischen den geringeren Anteilen von Treg und NK-Zellen in Tumoren von TRAIL-/- Tieren mit der besseren Prognose dieser Versuchsgruppe kann postuliert werden. Darüber hinaus könnte das Fehlen von TRAIL über die Behinderung tumorautokriner proliferationsfördernder Stimulationsvorgänge an der verminderten Tumorprogression beteiligt sein. Das ausgeprägte Ausmaß des Unterschiedes der Überlebenskinetik könnte auf bisher unbekannte Mechanismen der Tumor-Immunosurveillance hindeuten.
In weiteren Studien müssen das Aktivitätsniveau beteiligter Immunzellen, die Bedeutung natürlicher Killerzellen an der Tumorabwehr und der Einfluss von TRAIL auf weitere Immunpopulationen weiter untersucht werden. In Anbetracht der pleiotropen Wirkweise von TRAIL ergeben sich vielfältige Zielorte, um therapeutische Fortschritte im Rahmen des Pankreaskarzinoms zu erlangen. Dabei sollte die Entwicklung neuer Therapien solche einschließen, die zu einer Sensibilisierung der Tumorzellen gegenüber TRAIL führen. Hierdurch könnte TRAIL einen völlig neuen Stellenwert in der Therapie derzeit TRAIL-resistenter Malignome, insbesondere des Pankreaskarzinoms, erreichen. Auch deshalb muss der weiteren Erforschung der zugrunde liegenden Signalkaskaden von TRAIL eine hohe Priorität zugewiesen werden.

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Metadaten
Author: Lars Normann
URN:urn:nbn:de:gbv:9-opus-56021
Title Additional (English):TRAIL Promotes Tumor Growth in a Syngeneic Murine Orthotopic Pancreatic Cancer Model and Affects the Host Immune Response
Referee:Prof. Dr. med. Wolfram von Bernstorff, Prof. Dr. med. Herbert Fluhr
Advisor:Prof. Dr. med. Wolfram von Bernstorff
Document Type:Doctoral Thesis
Language:German
Year of Completion:2021
Date of first Publication:2021/08/31
Granting Institution:Universität Greifswald, Universitätsmedizin
Date of final exam:2021/07/12
Release Date:2021/08/31
GND Keyword:Pankreas, TRAIL
Page Number:97
Faculties:Universitätsmedizin / Klinik und Poliklinik für Chirurgie Abt. für Viszeral-, Thorax- und Gefäßchirurgie
DDC class:600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / 610 Medizin und Gesundheit