Ribozym- und RNAi-vermittelter Knockdowndes Wachstumsfaktors Pleiotrophin (PTN)und des PTN-Rezeptors ALK zur funktionellen Analyseund zur therapeutischen Anwendung im Maus-Tumormodell

Pleiotrophin (PTN) gehört zur Proteinfamilie der sekretierten, heparin-bindenden, Matrix-assoziierten Wachstumsfaktoren und ähnelt funktionell den Fibroblasten-Wachstumsfaktoren. Es spielt eine physiologische Rolle während der Ontogenese und ist bei verschiedenen Tumortypen relevant. Die protoonkoge...

Ausführliche Beschreibung

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Bibliographische Detailangaben
1. Verfasser: Grzelinski, Markus
Beteiligte: Aigner, Achim (Prof. Dr.) (BetreuerIn (Doktorarbeit))
Format: Dissertation
Sprache:Deutsch
Veröffentlicht: Philipps-Universität Marburg 2009
Pharmakologie und Toxikologie
Schlagworte:
PTN
ALK
Online Zugang:PDF-Volltext
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Beschreibung
Zusammenfassung:Pleiotrophin (PTN) gehört zur Proteinfamilie der sekretierten, heparin-bindenden, Matrix-assoziierten Wachstumsfaktoren und ähnelt funktionell den Fibroblasten-Wachstumsfaktoren. Es spielt eine physiologische Rolle während der Ontogenese und ist bei verschiedenen Tumortypen relevant. Die protoonkogene Wirkung von PTN beruht hauptsächlich auf der Stimulation der Proliferation und Angiogenese. Der Rezeptor Anaplastic Lymphoma Kinase (ALK) wurde zunächst im Zusammenhang mit dem großzelligen anaplastischen T-Zell-Lymphom als konstitutiv-aktives, durch chromosomale Aberrationen entstehendes Fusionsprotein entdeckt. In späteren Arbeiten wurde ALK als ein PTN-Rezeptor identifiziert. ALK stellt eine klassische Tyrosinkinase aus der Familie der Insulinrezeptoren dar und seine Liganden-vermittelte Transphosphorylierung führt über weitere Effektoren zur Induktion mehrerer mitogen-aktivierter Signaltransduktionskaskaden, die verantwortlich für sein onkogenes Potential sind. Im Rahmen dieser Arbeit wurde der Einfluss von PTN und ALK auf Proliferation, Kolonienbildung im Weichagar, Tumorwachstum, Apoptose und Angiogenese in Glioblastom-, Hoden-CA- und Kolon-CA-Zelllinien untersucht. Zu diesem Zweck wurden im Screening ermittelte PTN- und ALK-positive Zelllinien mit Ribozym-kodierenden Vektoren stabil transfiziert. Die Zellen mit verminderter PTN- bzw. ALK-Expression zeigten eine Verlangsamung der kontaktabhängigen und kontaktunabhängigen Proliferation und bildeten nach s.c. Injektion im Mausmodell kleinere Tumoren. Durch Zugabe von rekombinantem PTN konnten in vitro die PTN-Knockdown-Effekte revertiert werden. Es wurden ferner ALK-Verkürzungsmutanten hergestellt und in den Tumorzelllinien überexprimiert. Diese Tyrosinkinase-Domäne-defizienten ALK-Mutanten wirkten sich negativ auf die Proliferationsgeschwindigkeit der Tumorzellen aus. Das Ribozym-vermittelte Doppeltargeting von PTN und ALK in Glioblastom- und Kolon-CA-Zelllinien zeigte sowohl in Zellkulturstudien als auch im in vivo-Modell additive antitumorigene Effekte. Zur Entwicklung von auf diesen Ergebnissen basierenden neuen Therapiestrategien wurde statt des Ribozym-Targetings die RNA-Interferenz (RNAi) eingesetzt. Durch die Verwendung des für in vivo-Einschleusung von RNA geeigneten Transfektionsreagenz Polyethylenimin (PEI) gelang es, in bereits ausgebildeten U87MG-Glioblastom-Tumorxenotransplantaten mittels PEI/siRNA-Komplexen einen PTN-Knockdown zu erzielen, was in einer deutlichen Abnahme des Tumorwachstums resultierte. Diese Behandlung erwies sich sowohl bei intraperitonealer wie auch bei subkutaner Injektion als effizient und spezifisch. Die systemische Gabe von PEI/siRNA-Komplexen zum Knockdown von PTN und / oder ALK stellt somit eine vielversprechende Methode der Behandlung verschiedener solider Tumoren dar.
DOI:https://doi.org/10.17192/z2009.0685