Untersuchungen zu einem tumorrelevanten, FGF-bindenden Protein (FGF-BP)

Die nahezu ubiquitär vorkommenden Wachstumsfaktoren FGF-1 und FGF-2 spielen neben ihren physiologischen Funktionen auch eine wichtige Rolle beim Wachstum vieler neoplastischer Erkrankungen. Allerdings werden FGF-1 und FGF-2 nach ihrer Sekretion aus der Zelle in der extrazelluläre...

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Main Author: Butscheid, Moritz
Contributors: Czubayko, Frank (Professor) (Thesis advisor)
Format: Dissertation
Language:German
Published: Philipps-Universität Marburg 2003
Pharmakologie und Toxikologie
Subjects:
Online Access:PDF Full Text
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Description
Summary:Die nahezu ubiquitär vorkommenden Wachstumsfaktoren FGF-1 und FGF-2 spielen neben ihren physiologischen Funktionen auch eine wichtige Rolle beim Wachstum vieler neoplastischer Erkrankungen. Allerdings werden FGF-1 und FGF-2 nach ihrer Sekretion aus der Zelle in der extrazellulären Matrix immobilisiert und dadurch daran gehindert, ihre Wirkung durch das Binden an spezifische extrazelluläre Rezeptoren zu entfalten. Ein sekretiertes Protein, FGF-Bindeprotein (FGF-BP), bindet reversibel und nicht-kovalent an FGF-1 und FGF-2, löst sie aus der extrazellulären Matrix und ermöglicht ihnen so, mit ihren Rezeptoren zu interagieren. Gerade bei neoplastischen Erkrankungen kommt dieser FGF-BP-vermittelten Aktivität von FGF-1 und FGF-2 eine Schalterfunktion bei der Wachstumsförderung von Tumoren, auch bedingt durch die Induktion der Angiogenese, zu. Diese zentrale regulierende Rolle von FGF-BP in malignen Erkrankungen macht es zu einem eventuell vielversprechenden therapeutischen bzw. diagnostischen Ansatzpunkt in der Krebsbehandlung. Im ersten Teil dieser Arbeit sollte die biologische Aktivität von exogen zugesetztem rekombinantem FGF-BP auf Tumor- bzw. Endothel-Zelllinien näher definiert werden. Hierzu wurde rekombinantes, gereinigtes FGF-BP mittels eines Baculovirus-Expressions-System in Insektenzellen gewonnen (Bv-(FGF-BP)), die Suspensionskultur für dieses System etabliert und gezeigt, dass diese der Adhäsionskultur in Bezug auf Effizienz und Aufwand überlegen ist. Die parakrine, FGF-2-abhängige Bioaktivität des rekombinanten Bv-(FGF-BP) wurde mittels eines Softagar-Assays mit SW-13-Nebennieren-Karzinom- und DU-145-Prostata-Karzinom-Zellen nachgewiesen. Durch den Zusatz von Bv-(FGF-BP) konnte eine deutliche Steigerung der Wachstumsaktivität dieser Tumorzellen erreicht werden, welche sich durch den Zusatz von FGF-2-Antikörpern komplett blockieren ließ. Auch das Wachstum von HUVECs, humanen venösen Nabelschnur-Endothelzellen, konnte in Proliferations-Assays durch Bv-(FGF-BP) beschleunigt werden. Diese Ergebnisse zeigen, dass FGF-BP das Wachstum von Tumoren auf zwei verschiedene Arten anregt: direkt durch Stimulation der Tumorzellen und indirekt durch die Förderung der Blutversorgung des Tumors. Im zweiten Teil dieser Arbeit sollten die abnorme Molmasse des vollständigen, rekombinanten Bv-(FGF-BP) und das Auftreten höhermolekularer kovalenter FGF-BP-Komplexe, die auch schon in anderen Arbeiten beschrieben worden waren, untersucht werden. Nachdem eine mögliche Glykosilierung als Ursache für die zu hohe Molmasse ausgeschlossen werden konnte, wurden FGF-BP und FGF-2 in Insektenzellen koexprimiert, um Hinweise auf ein eventuelle intrazelluläre Komplexbildung zu erhalten. Trotz erfolgreicher Koexpression wurde unter den gewählten Bedingungen keine Komplexbildung beobachtet. Im dritten Teil gelang es erstmals, endogen exprimiertes FGF-BP mittels Immunhistochemie auf Prostata-Karzinom-Schnitten nachzuweisen und zu quantifizieren. Hierbei wurde bei allen 129 Schnitten von 88 Patienten eine immunhistochemische Reaktion beobachtet. Die Ergebnisse dieser Arbeit geben weiteren Aufschluss über die biologische Wirkung von FGF-BP, zeigen seine FGF-2-vermittelte, duale wachstumssteigernde Wirkung auf Tumoren und beweisen dessen Expression im Prostatakarzinom. Diese Erkenntnisse unterstreichen die mögliche Bedeutung dieses Proteins als therapeutisches Zielmolekül.
DOI:https://doi.org/10.17192/z2003.0746