Please use this identifier to cite or link to this item: http://dx.doi.org/10.14279/depositonce-1726
Main Title: Die biologische Signifikanz des Tumorsuppressors p16INK4a und des proangiogenen Faktors Angiopoietin 2 im orthotopen humanen Pankreaskarzinommodell
Translated Title: Biological significance of the tumorsuppressor p16INK4a and the proangiogenic factor Angiopoietin 2 in an orthotopic model of human pancreatic cancer
Author(s): Schulz, Petra
Advisor(s): Lauster, Roland
Granting Institution: Technische Universität Berlin, Fakultät III - Prozesswissenschaften
Type: Doctoral Thesis
Language: German
Language Code: de
Abstract: Die Entwicklung von neuen innovativen Therapieansätzen zur Behandlung des humanen Pankreaskarzinoms ist von essentieller Bedeutung. Dazu ist es notwendig anhand klinisch relevanter Modelle die biologische Relevanz von typischen molekularen Alterationen des Pankreaskarzinoms für das Tumorwachstum und -progression aufzuklären. Eine der häufigsten genetischen Alterationen des humanen Pankreaskarzinoms stellt die funktionelle Inaktivierung des Tumorsuppressors p16 dar. Obwohl die biologische Funktion von p16 auf zellulärer Ebene gut charakterisiert ist, gibt es bisher wenige Informationen über die spezifischen Effekte auf das Tumorwachstum bzw. Tumorformation sowie auf Angiogenese und Metastasierung. Daher haben wir in Pankreaskarzinomzellen p16 in einem orthotopen Mausmodell induzierbar rekonstituiert und die tumorbiologischen Effekte untersucht. Dazu wurde eine Tetrazyklin-induzierbare MiaPaCa-2-p16 Zelllinie etabliert, in der durch Zugabe von Doxyzyklin die p16 Expression angeschaltet wurde. Dieses induzierbare System wurde erfolgreich mit dem orthotopen Mausmodell (Xenograft Modell) kombiniert. Nach Anschalten der p16 Expression in vivo kam es zu einem reduzierten Tumorwachstum und zu einer reduzierten Hämangiogenese. Erstmals konnte mit dieser Arbeit für p16 auch eine reduzierte Lymphangiogenese gezeigt werden. Angiopoietin-2 (Ang-2) ist über den endothelial lokalisierten Rezeptor Tie-2 an der Regulation Tumor-assoziierter Angiogenese beteiligt. Erst kürzlich wurde die Überexpression des proangiogenen Faktors Ang-2 im humanen Pankreaskarzinom entdeckt. Zur Aufklärung der biologischen Rolle für die Progression des Pankreaskarzinoms wurden ebenfalls das Tetrazylin-induzierbare System und das orthotope Xenograft Mausmodell ausgenutzt und kombiniert. Nach erfolgreicher Implantation der induzierbaren MiaPaCa-2-Ang-2 Zellen in das Pankreas von SCID-Mäusen wurde die Ang-2 Expression zu unterschiedlichen Zeitpunkten mittels Doxyzyklin an- und abgeschaltet. Die induzierte Ang-2 Expression in vivo führte zu einem gesteigerten Tumorwachstum, die Häm- und Lymphangiogenese war verstärkt und es konnten mehr Metastasen in Ang-2 exprimierenden Zellen detektiert werden als in Tieren ohne Ang-2. Die gezeigten Wirkungen des Ang-2 waren vom Zeitpunkt der Induktion unabhängig, was einen alleinigen proangiogenen Tie-2 vermittelten Wirkmechanismus von Ang 2 unwahrscheinlich machte. Eventuelle Endothelzell- bzw. Tie-2 unabhängige Ang-2 Mediatoren bzw. downstream targets wurden mit Hilfe der Chip Technologie identifiziert und diskutiert. Zu den herunterregulierten Genen gehörten das BrMS1, das Caveolin und das DCC. Zu den hochregulierten Kandidatengenen zählte das Integrin b1, der uPAR und das Vitronektin. Die vorliegende Arbeit konnte zwei wesentliche Beiträge zur Aufklärung der biologischen Relevanz zweier typischer molekularer Alterationen leisten, die zu einem malignen Phänotyp des Pankreaskarzinoms führen. Besonders die Durchführung des orthotopen Modells konnte ein kliniknahes Bild abgeben. Somit konnte vor allem mit dem Ang-2/Tie-2 System ein viel versprechendes therapeutisches Target für neue Therapieansätze identifiziert werden.
The development of new and innovative strategies for the therapy of human pancreatic carcinoma is of essential importance. Based on clinically relevant models the biological molecular relevance of the typical alterations of pancreatic carcinoma for tumor growth and –progression has to be cleared up necessarily. The functional inactivation of the tumor suppressor gene p16 represents one of the most frequent genetic alterations in pancreatic carcinoma. Although the biological effects of p16 are well characterized on cellular level, there is so far only little information about the specific effects on tumor growth and formation, as well as on metastasis and angiogenesis. Therefore we established a tetracycline inducible cell system to express p16 by adding doxycycline to the media of the cells. The inducible system was successfully combined with the orthotopic mouse model (xenograft model). The inducible p16 expression in nude mice led to a reduction of tumor growth and hemangiogenesis. Moreover for the first time we could show a reducing effect on lymphangiogenesis for p16. Angiopoietin-2 (Ang-2) is involved in the regulation of tumor angiogenesis by its receptor Tie-2 which is located on endothelial cells. Recently, an overexpression of the proangiogenic factor Ang-2 in human pancreatic carcinoma was discovered. To clarify the biological relevance of Ang-2 in the progress of pancreatic carcinoma the inducible system and the orthotopic model have been used and combined likewise. After successful implantation of the inducible MiaPaCa-2-Tet-On-Ang-2 cells into the pancreas of SCID mice the Ang-2 expression was switched on by doxycycline at different time points. The induced Ang-2 expression in vivo caused an increased tumor growth. Furthermore the hem- and lymphangiogenesis were strengthened and an increased number of metastases were found in Ang-2 expressing animals. This pro-angiogenic effect of Ang-2 was independent from the time of induction, which made an exclusive pro-angiogenic effect of Ang-2 improbable. Potential Ang-2 mediators and/or downstream targets were identified by means of the chip technology and discussed. BrMS1, Caveolin and DCC belong to the group of down-regulated genes. Among the up-regulated candidate genes Integrin ß1, uPAR and vitronectin were found. This available work could make two substantial contributions for the clarification of the biological relevance of two typical molecular alterations, which lead to malignant phenotype of pancreatic cancer. Especially the orthotopic model depicted a clinically relevant situation and thus particularly by means of this model we could identify the Tie-2/Tek system as a promising therapeutically target system.
URI: urn:nbn:de:kobv:83-opus-16986
http://depositonce.tu-berlin.de/handle/11303/2023
http://dx.doi.org/10.14279/depositonce-1726
Exam Date: 29-Oct-2007
Issue Date: 14-Dec-2007
Date Available: 14-Dec-2007
DDC Class: 500 Naturwissenschaften und Mathematik
Subject(s): Ang-2
Orthotopes Modell
P16INK4a
Pankreaskarzinom
Ang-2
Orthotopic model
P16INK4a
Pancreatic cancer
Usage rights: Terms of German Copyright Law
Appears in Collections:Technische Universität Berlin » Fakultäten & Zentralinstitute » Fakultät 3 Prozesswissenschaften » Institut für Biotechnologie » Publications

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
Dokument_34.pdf5,51 MBAdobe PDFThumbnail
View/Open


Items in DepositOnce are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.