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Enzalutamid ist seit 2012 ein zugelassenes Medikament für die Hormontherapie nach Docetaxel-Behandlung bei kastrationsresistenten Prostatakarzinom (CRPC). Als bekannter Wirkmechanismus gilt der Antagonismus am Androgenrezeptor (AR) und die Verhinderung der Translokation in den Nukleus, sowie die Inhibition der Transkription am AR.
In dieser Arbeit wurde der Wirkmechanismus von Enzalutamid auf zellulärer und molekularer Ebene präzisiert. In der Wachstumskinetik zeigt sich eine Wachstumshemmung sowohl der AR-positiven LNCaP Zellen, als auch der AR- negativen PC-3 Zellen. Zur Untersuchung des antiproliferativen Effektes von Enzalutamid betrachtet diese Arbeit AR-assoziierte Wachstumsfaktoren, den AR selbst und Östrogenrezeptoren. Als Einflussgrößen gelten die AR-assoziierten Proteine, wie Hitzeschockprotein (HSP) 27, HSP70, HSP90α/β und die Co-Chaperone HSP40 und HSP 70/90 organizing Protein (HOP). Hierbei zeigte vor allem HSP27 aber auch HSP90β eine deutliche Suppression der Protein-Expression in beiden Zelllinien. Die Untersuchung der Proteinexpression der Co-Chaperone, HSP40 in beiden Zelllinien und HOP in LNCaP Zellen, ergab ebenfalls eine deutliche Supression. Diese Proteine, insbesondere HSP27, haben aufgrund ihrer zellulären Funktion Einfluss auf die Proliferation der PC-Zellen, somit kann ein supprimierender Effekt unter Enzalutamid die Erklärung für das eingeschränkte Wachstum der LNCaP Zellen aber auch der hormonresistenten PC-3 Zellen sein. In LNCaP Zellen konnte der supprimierende Effekt von Enzalutamid auf die AR-Expression bestätigt werden. Als weiteren möglichen Proliferationsfaktor wurde in dieser Arbeit der Östrogenrezeptor (ER) mit seinen Isoformen ERα, ERβ1 und ERβ2 untersucht. Es zeigte sich dabei eine deutliche Suppression des ERβ1, welcher in einem möglichen Zusammenhang mit dem AR stehen kann. Die Suppression der ERβ1-Expression zeigte sich aber auch deutlich in AR-negativen PC-3 Zellen, was auch als antiproliferativer Effekt gewertet werden kann. Die Untersuchung der weiteren ER-Isoformen unter Einwirkung von Enzalutamid zeigten keine Effekte.
Das Resultat dieser Arbeit ist, dass Enzalutamid nicht nur ein Hormonrezeptorantagonist ist, sondern auch auf AR-unabhängige Signalkaskaden Einfluss hat. Enzalutamid zeigt im Zellmodell einen deutlich antiproliferativen Effekt, was mit seiner effektiven Wirkung bei CRPC korreliert und auch an den in dieser Arbeit betrachteten Faktoren liegen kann.
Es erfolgte die retrospektive Analyse von 259 Patienten mit primärem Urothelkarzinom der Harnblase hinsichtlich ihres Rezidivverhaltens. Von 159 oberflächlichen Urothelkarzinomen fanden sich bei der Nachresektion 12,6% Residualtumoren. Das bedeutet, dass 87,4% der Patienten nach der Primärresektion als R0 reseziert anzusehen waren. 99,4% der 159 Patienten konnten nach bis zu vier Resektionen als tumorfrei betrachtet werden. Bei einem Patienten war nur durch eine Zystektomie Tumorfreiheit erreichbar. In der vorliegenden Arbeit wurde zwischen Residualtumoren, Narbenrezidiven und Neotumoren unterschieden. Alle Patienten sind mittels Weißlichtresektion behandelt worden. Sowohl die Residualtumorrate als auch die Rate der frühen Neotumoren mit 9,8% lag deutlich unter den Angaben in der Literatur. Somit konnten die Patienten mit oberflächlichen Urothelkarzinomen mittels der Weißlichtresektion effektiv und sicher therapiert werden. Neue Verfahren müssen sich an diesen Ergebnissen messen lassen.
Modulation der biologischen Wirkung von MikroRNA-1 mittels chemischer Modifikation des RNA-Moleküls
(2021)
In vielen Malignitäten kann eine Dysregulation von miR beobachtet werden. Die reduzierte Expression dieser kleinen, nicht-codierenden RNA resultiert in verlängertem Tumorüberleben, einer gesteigerten Proliferationsrate, verbesserter Angiogenese und Metastasierung von Tumorzellen [1, 2]. Da miR-1 in ihrer Funktion als Tumorsuppressor mehrere onkogene Signal- und Effektorkaskaden supprimieren kann, ist die Erforschung ihres therapeutischen Potenzials von gesteigertem Interesse [1]. Dies zu realisieren eignen sich Prostatakarzinomzellen in besonderem Maße, da dort endogene miR-1 enorm herunterreguliert ist [157].
Die vorliegende Arbeit untersuchte die miR-1 Re-Expressionstherapie zur Hemmung der Tumorprogression auf molekularer Ebene an Prostatakarzinomzellen mit synthetischen miR-1 Molekülen. Darüber hinaus wurde die synthetische miR-1 durch unterschiedliche Substituenten modifiziert, um zu evaluieren ob diese Modifikationen Einfluss auf die biologische Wirkung auf die untersuchten Prostatakarzinomzelllinien haben. Ein weiterer Fokus lag dabei auf der Fragestellung, ob die Position und die chemischen Eigenschaften der Substituenten selbst einen Einfluss auf die miR-1 Effekte ausüben.
Es konnte gezeigt werden, dass die Wiederherstellung der intrazellulären miR-1 Spiegel durch die unmodifizierte, synthetische miR-1 bereits einen hemmenden Effekt auf das Tumorwachstum hatte. Ausserdem deuten die Ergebnisse darauf hin, dass die chemisch synthetisierte und modifizierte miR-1, der unveränderten, synthetischen miR-1 in ihrer tumorsupprimierenden Funktion überlegen sein kann.
Die antiproliferative Wirksamkeit der modifizierten miR-1 Moleküle hing jedoch eher von der Position, als von der Art des modifizierten Nukleotids ab. Es konnte gezeigt werden, dass, unabhängig vom Substituenten, Modifikationen an vermutlich kritischen Positionen sogar ein gesteigertes Tumorwachstum zur Folge hatten. Substituenten an ungünstigen Positionen konnten zu Reduktion der antiproliferativen Effekte von miR-1-Molekülen und somit sogar zu vermehrten Tumorwachstum führen. Dies bietet die Möglichkeit, durch die Auswahl gut charakterisierter miR mit hohem antiproliferativem Potenzial maßgeschneiderte, synthetisch modifizierte miR für die zukünftige, individualisierte Therapie verschiedener Krebsentitäten zu entwickeln.
Kaltes Atmosphärendruckplasma (CAP) hat in der Therapie an Bedeutung gewonnen und wird zurzeit in verschiedenen Bereichen der Medizin eingesetzt. CAP hat antiproliferative, antimikrobielle und zellstimulierende Wirkungen. Eine therapeutisch vielversprechende Einsatzmöglichkeit vom CAP ist die Behandlung maligner Tumoren. Weiterhin wird CAP klinisch in der Behandlung chronischer Wundheilungsstörungen der Haut eingesetzt.
In dieser Arbeit wurde die antiproliferative Wirkung von CAP auf zwei Haut-assoziierte Zelllinien (HaCaT und B16) untersucht. Anhand der CAP-Exposition und der Analyse der Wachstumskinetiken konnten wir bestätigen, dass die antiproliferative Wirkung von CAP von der Behandlungszeit abhängt. Ferner bestätigten die Ergebnisse, dass die antiproliferative Wirkung in der malignen Zelllinie B16 stärker ausgeprägt ist.
Weiterhin wurde die genotoxische Wirkung von CAP in einem 3D-Epidermismodell, dem epiCS® untersucht. Das Epidermismodell wurde 30s, 60s und 120s mit CAP behandelt (Plasmagerät kINPen MED). Zum Nachweis von DNA- Doppelstrangbrüchen und Apoptose wurden γ-H2AX und Caspase-3 herangezogen. Die fluoreszenzmikroskopische Analyse der Epidermis zeigte keinen höheren Anteil an γ-H2AX oder Capspase-3 positiven Zellen durch die CAP-Exposition. Lediglich waren γ-H2AX und Caspase-3 in beiden Behandlungsgruppen (Argon/CAP) nachweisbar. Ein direkter Zusammenhang zur CAP-Behandlung bzw. zur Behandlungszeit wurde jedoch nicht nachgewiesen.
Insgesamt kann man feststellen, dass die CAP-Exposition nicht zur vermehrten Apoptose in gesunden Epidermiszellen führt. Außerdem kann die CAP-Exposition gesunder Epidermis Zellen bis 120s ohne genotoxische oder zellschädigende Wirkung erfolgen.
Untersuchungen zur Expression von Annexin I, II und IV in konventionellen Nierenzellkarzinomen und deren Metastasen In der vorliegenden Arbeit wurden 28 konventionelle Nierenzellkarzinome (CRCC), die korrespondierenden Metastasen sowie nicht-neoplastisches Nierengewebe, welches an den Tumor grenzte, immunhistochemisch auf das Vorkommen der Annexine (ANX) I, II und IV untersucht, um Hinweise auf eine Beteiligung dieser Proteine bei der Metastasierung zu erhalten. Außerdem wurde untersucht, ob eine Korrelation zwischen der ANX-Expression und dem Tumorgrading/Malignität besteht, um eine mögliche Eignung der ANXs als prognostische Marker zu evaluieren. Die ANXs I, II und IV waren im nicht-neoplastischen Nierengewebe in der Bowman-Kapsel und im Tubulus renalis colligens, ANX I und II in der Henle-Schleife sowie ANX II und IV im Tubulus proximalis und distalis lokalisiert. Außerdem wurde in dieser Arbeit zusätzlich eine Immunreaktivität des ANX I im Tubulus proximalis nachgewiesen. Sowohl in den Primärtumoren als auch in den Metastasen war die Immunreaktivität für alle untersuchten ANXs im Gegensatz zum nicht-neoplastischen Gewebe deutlich stärker. Die Immunreaktion fand sich an den Zellmembranen und mehr oder weniger intensiv auch im Zytoplasma. Häufig waren innerhalb der Tumore Foci mit stärkerer Anfärbung vorhanden. Dies deutet auf unterschiedliche Funktionszustände oder funktionelle Eigenschaften bzw. unterschiedliche Differenzierungsgrade der Tumorzellen hin. In den Metastasen war im Vergleich zum Primärtumor eine stärkere Immunreaktivität vorhanden. Daraus folgt, dass die ANXs I, II und IV ein wichtiger Bestandteil der Metastasierungskaskade sein könnten und somit von der metastatischen Zelle vermehrt benötigt und exprimiert werden. Darüber hinaus scheint dies, wie für andere Tumoren beschrieben, auf eine zunehmende Entdifferenzierung der Metastasenzellen hinzuweisen, wodurch sich der schlechtere Krankheitsverlauf beim Vorliegen von Metastasen erklärt. Dies wird dadurch untermauert, dass sich in der statistischen Analyse eine Korrelation zwischen der Expression von ANX II und IV mit dem Fuhrman-Grading zeigte. Somit wird die Hypothese bestätigt, dass eine erhöhte ANX II und IV-Expression in CRCCs mit einem höheren G-Stadium im Zusammenhang steht und damit mit einer höheren Malignität und Aggressivität des Tumors einhergeht. Des Weiteren korrelierte die ANX IV-Expression mit der Metastasierung der CRCCs. Das heißt, dass eine Überexpression von ANX IV ein erhöhtes Metastasierungsrisiko des Tumors anzeigt. Somit könnte der immunhistochemische Nachweis von ANX II und IV in CRCCs als zusätzlicher prognostischer Marker dienen, was in weiteren Studien belegt werden sollte.
Definition
Microphysiological systems (MPSs) are in vitro models that can incorporate dynamic stimuli such as flow, pressure and contraction in cell culture, enabling the formation of cellular architectures and retrieving physiological function often absent in conventional 2D-cell culture. MPS applications saw a substantial growth in recent years, drawing attention from industry as a strategy to optimize pre-clinical drug-development purposes, as well as from biomedical research, to fill a gap between in vivo and in vitro models. Several MPS platforms are now available and are employed in the development of bone and kidney complex systems for urologic and orthopaedic research. These advances have enabled, for example, the in vitro modelling of bone regeneration and renal drug secretion, and have dramatic potential to improve research into both orthopaedic and urology cancers.
Organic anion transporters 1 and 3 (OAT1 and OAT3) play a crucial role in kidney function by regulating the secretion of multiple renally cleared small molecules and toxic metabolic by-products. Assessing the activity of these transporters is essential for drug development purposes as they can significantly impact drug disposition and safety. OAT1 and OAT3 are amongst the most abundant drug transporters expressed in human renal proximal tubules. However, their expression is lost when cells are isolated and cultured in vitro, which is a persistent issue across all human and animal renal proximal tubule cell models, including primary cells and cell lines. Although it is well known that the overall expression of drug transporters is affected in vitro, the underlying reasons for the loss of OAT1 and OAT3 are still not fully understood. Nonetheless, research into the regulatory mechanisms of these transporters has provided insights into the molecular pathways underlying their expression and activity. In this review, we explore the regulatory mechanisms that govern the expression and activity of OAT1 and OAT3 and investigate the physiological changes that proximal tubule cells undergo and that potentially result in the loss of these transporters. A better understanding of the regulation of these transporters could aid in the development of strategies, such as introducing microfluidic conditions or epigenetic modification inhibitors, to improve their expression and activity in vitro and to create more physiologically relevant models. Consequently, this will enable more accurate assessment for drug development and safety applications.
Die SDAF/SARS ist eine Option in der Therapie der neurogenen Blasenfunktionsstörung bei Patienten mit einer kompletten Querschnittlähmung. Ziel dieser Arbeit war die Auswertung der Langzeitergebnisse dieser Therapie.
Material und Methoden In einer retrospektiven Analyse wurden von 30 Patienten die prä- und postoperativen Daten aus den Patientenakten der Jahre 1993-2009 ausgewertet. Mit einem Fragebogen wurde die Infektionsrate, das Blasen- und Darmmanagement, die Inkontinenzhäufigkeit und die präoperativen Erwartungen und postoperative Zufriedenheit erfragt.
Ergebnisse Die Nachbeobachtungszeit betrug im Mittel 95 Monate. Eine autonome Dysreflexie wurde präoperativ bei 23 und postoperativ bei 3 Patienten beobachtet. Das präoperative Reflexievolumen lag bei 27 Patienten unter 250 ml. Präoperativ inkontinent waren 22, postoperativ 6 Patienten. Ein Vergleich der prä- und postoperativen Nierenszintigrafie von 18 Patienten zeigte bei 15 Patienten postoperativ eine stabile Nierenfunktion. Bei 2 Patienten normalisierte sich die Nierenfunktion, bei einem verschlechterte sie sich. Das durchschnittliche Blasenvolumen erhöhte sich von präoperativ 197 ml auf postoperativ 476 ml. Den Fragebogen beantworteten 15 Patienten. 8 Patienten hatten weniger Harnwegsinfektionen. 12 bzw. 10 Patienten nutzten die SARS zur Blasen- und Darmentleerung. 10 Patienten beurteilten die Operation als Erfolg. 5 Patienten waren postoperativ eher unzufrieden.
Schlussfolgerungen Die Langzeitergebnisse zeigen, dass diese Therapie weiterhin eine Option ist. Die Erwartungen der Patienten wurden jedoch nicht vollständig erfüllt.