In der vorliegenden Arbeit wurde die Expression zweier intestinaler Stammzellmarker, LgR5 und DCAMKL-1, im ösophagealen Adenkarzinom mit und ohne Barrett-Ösophagus in Bezug auf die Stammzellhypothese untersucht. Die Untersuchungen fanden an chirurgischen Resektaten und an ösophagealen Adenokarzinomzellen der Zelllinie OE-33 statt. Die Gewebeproben waren bei Operationen zur primären Entfernung von Ösophaguskarzinomen gewonnen worden und stammten von Patienten, die keine neoadjuvante antineoplastische Therapie erhalten hatten. Wurde auf den Gewebeschnitten neben dem Karzinomgewebe Barrett-Mukosa identifiziert, wurde das Karzinom als „Adenokarzinom mit Barrett-Epithel“ („EAC mit BE“; n = 41) klassifiziert, anderenfalls als „Adenokarzinom ohne Barrett-Epithel“ („EAC ohne BE“; n = 19). Die Identifikation der Barrett-Mukosa fand mikroskopisch und immunhistologisch (Marker: Cdx2) statt. Zur Expressionsanalyse führten wir immunhistochemische Färbungen mit Antikörpern gegen LgR5 und DCAMKL-1 durch. Analysen auf Genebene fanden mittels RT-PCR statt. Es wurden Immunfluoreszenz-Doppelfärbungen mit LgR5 und dem Proliferationsmarker Ki-67 angefertigt. Die Ergebnisse wurden mit dem Tumorstadium und den 5-Jahres-Überlebensraten korreliert. Eine LgR5-Expression wurde in 35 der 41 (85 %) Adenokarzinome mit Barrett- Epithel und in 16 der 19 (84%) Adenokarzinome ohne Barrett-Epithel gefunden. Der Anteil der LgR5-positiven Zellen lag bei den Adenokarzinomen mit Barrett Epithel bei 15 %, im angrenzenden Barrett-Epithel bei 32 % und bei den Adenokarzinomen ohne Barrett-Epithel bei 13 %. Karzinome mit und ohne Barrett-Epithel wiesen damit eine nicht signifikant unterschiedliche LgR5- Expression auf. Die Expression im Barrett-Epithel war im Vergleich dazu erhöht. Die Ergebnisse der RT-PCR auf mRNA-Ebene bestätigten die im Vergleich zum Adenokarzinomgewebe höhere LgR5-Expression im Barrett-Epithel (p = 0,0159). Für DCAMKL-1 zeigten sich durchweg negative Färbeergebnisse. Mittels Immunfluoreszenz-Doppelfärbungen mit Antikörpern gegen LgR5 und Ki-67 ließen sich drei Zellpopulationen identifizieren: LgR5-positive, nicht proliferierende Zellen (LgR5+ / Ki-67−), LgR5-negative, proliferierende Zellen (LgR5– / Ki-67+) und wenige proliferierende, LgR5-positive Zellen (LgR5+ / Ki-67+). Bei der kleinen Subpopulation LgR5-positiver, proliferierender Zellen könnte es sich um Krebsstammzellen handeln. Die proliferierenden, LgR5- negativen Zellen können eher mit dem Modell der klonalen Selektion erklärt werden. Unsere Ergebnisse scheinen daher gut zu dem aktuellen Verständnis der Pathogenese des ösophagealen Adenokarzinoms zu passen, wobei das Modell der klonalen Selektion mit der Hypothese der Krebsstammzellen kombiniert wird. Eine höhere LgR5-Expression war in der univariaten Analyse mit einem schlechteren Überleben assoziiert. Patienten mit einem hohen Prozentsatz an LgR5-positiven Zellen wiesen eine schlechtere Prognose auf verglichen mit Patienten mit einem niedrigeren Prozentsatz LgR5-positiver Zellen. Dieser Zusammenhang gilt für Zellen sowohl im Karzinomgewebe als auch im Barrett-Epithel. Wir haben gezeigt, dass der intestinale Stammzellmarker LgR5 – im Gegensatz zu DCAMKL-1 – im ösophagealen Adenokarzinom exprimiert wird. Die Expression scheint unabhängig vom Vorhandensein einer Barrett-Mukosa zu sein. Möglicherweise ist eine höhere Expression mit einer schlechteren Prognose assoziiert. Unsere Ergebnisse sind mit einem Modell für die Pathogenese des ösophagealen Adenokarzinoms vereinbar, das auf Krebsstammzellen basiert. LgR5 könnte dabei helfen, diese zu identifizieren. Das Aufzeigen neuer Ansatzpunkte für zielgerichtete Therapien könnte dabei helfen, neue wirksame Methoden zur Behandlung des ösophagealen Adenokarzioms zu entwickeln. / Background: Investigation of the expression of two intestinal stem cell markers in esophageal adenocarcinomas (EAC) with and without Barrett’s Esophagus (BE), with respect to a cancer stem cell (CSC) hypothesis. Materials and methods: Expression of two putative intestinal stem cell markers LgR5 and DCAMKL-1 was analyzed in esophageal cancer specimen (n = 70: 41 EAC with BE, 19 EAC without BE, and n = 10 esophageal squamous-cell carcinomas, ESCC) and in the adenocarcinoma cell line OE-33. Ki-67 and Cdx-2 were co-labelled with LgR5 in double staining experiments. Immunhistochemical expression results were confirmed by RT-PCR and correlated with tumor stage and five-year survival rates. Results: DCAMKL-1 was not found to be expressed. LgR5 was found expressed in 35 of 41 (85%) EAC with BE and in 16 of 19 (81%) EAC without BE. By contrast, LgR5 was not found to be expressed in ESCC. Quantification of immunolabeling showed 15% LgR5+ cells in EAC with BE, 32% LgR5+ cells in adjacent BE and 13% in EAC without BE. Immunofluorescence double staining experiments with LgR5 and Ki-67 revealed a subpopulation (~5%) of proliferating LgR+/Ki-67+ cells. On mRNA- level, expression of LgR5 was higher in BE in comparison to EAC (p = 0.0159). High levels of LgR5 expression in BE associated EAC were associated with poorer survival in univariate analysis. Conclusion: The stem cell marker LgR5 is expressed in EAC, irrespective of association with BE, and appears to have negative impact on survival. The subset of proliferating LgR5+ cells (<5%) might resemble rapidly cycling CSCs, which needs to be substantiated in further investigations. The stem cell marker DCAMKL-1 seems not to be a reliable marker for CSCs.

Das Adenokarzinom des distalen Ösophagus war ein Tumor von wachsender klinischer Bedeutung, aufgrund eines weitestgehend unerklärten Inzidenzanstiegs bei weißen Männern in der westlichen Welt. Die Karzinogenese folgte einer gut charakterisierten Sequenz histopathologischer Veränderungen, ausgehend von der als Präkanzerose angenommenen Barrett-Metaplasie. Hauptrisikofaktor war der chronisch schädigende Effekt von gastroösophagealem Reflux, der den zur Karzinogenese führenden Inflammationsprozess unterhielt, weshalb das Adenokarzinom des distalen Ösophagus auch als weiteres Modell für „Inflammation & Kanzerogenese“ dienen könnte. In der vorliegenden Arbeit wurde die mögliche Bedeutung des in der Inflammation bedeutenden Histaminstoffwechsels untersucht. Es wurden 88 Patientenproben des Ösophagus, davon 60 Patienten mit operiertem Adenokarzinom des Ösophagus immunhistochemisch untersucht und mit einem Histamin-1 Rezeptor Antikörper gefärbt. Die operierten Patienten wurden nachbeobachtet und so die Überlebenskurven in Abhängigkeit der Histaminrezeptorexpression angefertigt. Ein Stimulationsexperiment unter zeitabhängiger Histamineinwirkung mit einer Adenokarzinomzelllinie des Ösophagus untersuchte den quantitativen Nachweis von Histamin-1 Rezeptor-RNA. Mittels immunhistochemischen Färbungen an Adenokarzinomen mit adhärenter Barrett-Metaplasie vergleichend mit Barrett-Metaplasie aus Probeexzisionen und Plattenepithelkarzinomen zeigte diese Arbeit signifikant eine hohe HRH1-Expression bei adhärentem Barrett-Ösophagus im Vergleich zu allen anderen Gruppen. HRH1 war nicht in gesunder Schleimhaut, im Barrettösophagus ohne Dysplasie und auch nicht im Plattenepithelkarzinom des Ösophagus nachweisbar. Auch zeigte sich eine Koexpression von HRH1 mit dem etablierten Proliferationsmarker Ki-67 bei Barrett-Ösophagi mit Dysplasie. Eine hohe HRH1-Expression fand sich bevorzugt und statistisch signifikant bei lokal 49 fortgeschrittenen Tumoren (T3, T4), dem Vorhandensein von Lymphknotenmetastasen (N1-3) und einer schlechten Differenzierung des Tumors (G3/G4). Dies zeigte sich in der Prognose der Patienten: eine hohe HRH1-Expression war mit einer erhöhten statistisch signifikanten 5-Jahres-Mortalität verbunden. In einem zellkulturellen Stimulationsexperiment ergaben sich erste Hinweise auf eine Suppression der HRH1-Genaktivität unter Histamineinwirkung. Die HRH1-Expression könnte aufgrund der Ergebnisse der Studie durchaus einen klinischen Prognosefaktor für das Überleben der Patienten darstellen, wobei dies allerdings in der multivariaten Analyse nicht die gesetzte Signifikanzschwelle erreichte. / Adenocarcinoma of the distal esophagus was a tumor of growing clinical significance due to a largely undeclared increase in incidence in white men in the Western world. Carcinogenesis followed a well-characterized sequence of histopathological changes based on Barrett's metaplasia, which was assumed to be precancerous. The main risk factor was the chronically damaging effect of gastroesophageal reflux, which led to the inflammatory process leading to carcinogenesis, which is why adenocarcinoma of the distal esophagus could also serve as a further model for "inflammation and carcinogenesis". In the present work, the possible significance of histamine metabolism, which is important in inflammation, was investigated. There were 88 patient samples of the esophagus, of which 60 patients with operated esophageal adenocarcinoma examined by immunohistochemistry and stained with a histamine-1 receptor antibody. The operated patients were followed up and thus the survival curves were made as a function of the histamine receptor expression. A time-dependent histamine-inducing stimulation experiment with an adenocarcinoma cell line of the esophagus investigated the quantitative detection of histamine-1 receptor RNA. Using immunohistochemical staining of adenocarcinomas with Barrett's Barrett's metaplasia and Barrett's metaplasia derived from specimen excisions and squamous cell carcinoma, this work shows significantly increased HRH1 expression in adherent Barrett's esophagus compared to all other groups. HRH1 was not found in healthy mucosa, in Barrett's esophagus without dysplasia and also not in squamous cell carcinoma of the esophagus. Also, co-expression of HRH1 with the established proliferation marker Ki-67 was found in Barrett's esophagus with dysplasia. High HRH1 expression was found to be preferred and statistically significant in the case of local advanced tumors (T3, T4), the presence of lymph node metastases (N1-3), and poor tumor differentiation (G3 / G4). This was reflected in the prognosis of the patients: a high HRH1 expression was associated with an increased statistically significant 5-year mortality. In a cell-culture stimulation experiment, initial indications for a suppression of HRH1 gene activity under histamine exposure were found. HRH1 expression could well be a clinical prognostic factor for patient survival based on the results of the study, although this did not reach the threshold value set in the multivariate analysis.

Da in den letzten Jahrzehnten nur geringfügige Verbesserungen der Überlebensraten bei an einem Pankreaskarzinom erkrankten Patienten erzielt wurden, besteht ein dringender klinischer Bedarf für die Entwicklung wirksamer therapeutischer Strategien. Dreidimensionale in vitro Modelle sind für das Screening und die Validierung von Therapeutika essenziell. In der vorliegenden Arbeit konnte mittels der Methoden des Tissue Engineerings ein biolumineszenzbasiertes dreidimensionales in vitro Testsystem des pankreatischen Karzinoms aufgebaut und charakterisiert werden. Für die Detektion von LumineszenzIntensitäten wurde die pankreatische Krebszelllinie PANC-1 zuvor mit firefly luciferase (FLUC) transduziert. PANC-1 FLUC Zellen wurden auf porziner Pankreasmatrix (PanMa) und Dünndarmmatrix (SISser) kultiviert, um den Einfluss unterschiedlicher Matrizen auf das Verhalten der Zellen im Tumormodell zu untersuchen. Darüber hinaus wurden in dieser Arbeit die PANC-1 FLUC mit einem Standardtherapeutikum der Pankreaskarzinomtherapie, Gemcitabin, behandelt und die Wirkung mittels biolumineszenbasierter Bildgebung detektiert. Es konnte gezeigt werden, dass die Lumineszenz-Intensität von PANC-1 FLUC Zellen einer bestimmten Zellzahl durch biolumineszenzbasierte Messverfahren zugeordnet werden kann. Weiter wurde nachgewiesen, dass die Extrazellulärmatrix einen Einfluss auf die Expression tumorspezifischer Marker hat und PANC-1 FLUC Zellen ein unterschiedlich invasives Wachstum auf organspezifischen Matrizen aufweisen. Die Wirkung von Gemcitabin auf die Tumorzellen kann durch das hier vorgestellte biolumineszenzbasierte Messverfahren detektiert werden. Die in dieser Arbeit vorgestellten Ergebnisse sind die Grundlage für die weitere Validierung eines biolumineszenzbasierten dreidimemsionalen in vitro Testystems des pankreatischen Karzinoms für die präklinische Erforschung neuartiger Therapiestrategien. / With only modest improvements in survival rates in pancreatic cancer patients over the past decades, there is an urgent clinical need for the development of effective therapeutic strategies. Three-dimensional in vitro models are essential for screening and validation of therapeutics. In the present work, a bioluminescence-based three-dimensional in vitro test system of pancreatic carcinoma was constructed and characterised using tissue engineering methods. For the detection of luminescence intensities, the pancreatic cancer cell line PANC-1 was previously transduced with firefly luciferase (FLUC). PANC-1 FLUC cells were cultured on porcine pancreatic matrix (PanMa) and small intestine matrix (SISser) to investigate the influence of different matrices on the behaviour of the cells in the tumour model. Furthermore, in this work, the PANC-1 FLUC were treated with a standard therapeutic agent of pancreatic cancer therapy, gemcitabine, and the effect was detected using bioluminescence-based imaging. It was shown that the luminescence intensity of PANC-1 FLUC cells can be assigned to a specific cell number by bioluminescence-based measurement techniques. Furthermore, it was demonstrated that the extracellular matrix has an influence on the expression of tumour-specific markers and that PANC-1 FLUC cells show different invasive growth on organ-specific matrices. The effect of gemcitabine on tumour cells can be detected by the bioluminescence-based measurement method presented here. The results presented in this work are the basis for further validation of a bioluminescence-based three-dimensional in vitro test system of pancreatic carcinoma for preclinical research into novel therapeutic strategies.

Objective: Chronic recurrent multifocal osteomyelitis/ chronic non-bacterial osteomyelitis (CRMO/CNO) is a rare auto-inflammatory disease and typically manifests in terms of musculoskeletal pain. Because of a high frequency of musculoskeletal disorders in children/ adolescents, it can be quite challenging to distinguish CRMO/ CNO from nonspecific musculosketetal pain or from malignancies. The purpose of this study was to evaluate the visibility of CRMO lesions in a whole-body diffusion-weighted imaging (WB-DWI) technique and its potential clinical value to better characterize MR-visible lesions. Materials and methods: Whole-body imaging at 3T was performed in 16 patients (average: 13 years) with confirmed CRMO. The protocol included 2D Short Tau Inversion Recovery (STIR) imaging in coronal and axial orientation as well as diffusion-weighted imaging in axial orientation. Visibility of lesions in DWI and STIR was evaluated by two readers in consensus. The apparent diffusion coefficient (ADC) was measured for every lesion and corresponding reference locations. Results: A total of 33 lesions (on average 2 per patient) visible in STIR and DWI images (b = 800 s/mm2 and ADC maps) were included, predominantly located in the long bones. With a mean value of 1283 mm2/s in lesions, the ADC was significantly higher than in corresponding reference regions (782 mm2/s). By calculating the ratio (lesion to reference), 82% of all lesions showed a relative signal increase of 10% or higher and 76% (25 lesions) showed a signal increase of more than 15%. The median relative signal increase was 69%. Conclusion: This study shows that WB-DWI can be reliably performed in children at 3T and predominantly, the ADC values were substantially elevated in CRMO lesions. WB-DWI in conjunction with clinical data is seen as a promising technique to distinguish benign inflammatory processes (in terms of increased ADC values) from particular malignancies.

Die Inzidenz des Barrett-assoziierten ösophagealen Adenokarzinoms (EAC) steigt in den westlichen Ländern stetig an. Die molekularen Mechanismen in der Pathophysiologie während der neoplastischen Progression von der Barrett-Metaplasie zum Adenokarzinom sind jedoch weitgehend unbekannt. Das Gen Dickkopf 1 (DKK1) kodiert für ein Sekretionsprotein, welches den Wnt/β-Catenin Signalweg inhibiert. DKK1, welches auch ein Wnt-Zielgen ist, ist parallel zum konsekutiv aktiven Wnt/β- Catenin Signalweg im EAC überexprimiert. Daher ist für DKK1 im EAC ein defekter negativer Rückkopplungs-Mechanismus anzunehmen. Ziel dieser Arbeit war es, die Anwendung von DKK1 als einen serologischen Biomarker und die Rolle von DKK1 in der Tumorbiologie anhand eines in vitro Zellkultur-Modells zu untersuchen. Die DKK1-Serumkonzentrationen von EAC-Patienten (n=18) wurden mittels ELISA vor und nach der chirurgischen Tumorresektion bestimmt und mit dem histopathologischen Tumorstadium (TNM-Klassifikation) sowie mit dem Differenzierungsgrad der ösophagealen Karzinomzellen (Grading) korreliert. Die DKK1-Serumkonzentrationen von Barrett-Metaplasie-Patienten (n=18) und gesunden Kontrollpersonen (n=17) wurden ebenfalls bestimmt und in die Analyse mit einbezogen. Die ösphagealen Plattenepithelzelllinien EPC1-hTERT und EPC2- hTERT, die nicht-dysplastische Barrett-Epithelzelllinie CP-A und die HGD-Barrett- Epithelzelllinie CP-B, als auch die beiden ösophagealen Adenokarzinomzelllinien OE33 und OE19 wurden für die Expression und Sekretion von DKK1 mittels RT-PCR, qRT-PCR und Western Blot charakterisiert. Die Funktion von DKK1 wurde in der ösophagealen Adenokarzinomzelllinie OE33 durch Behandlung mit rhDKK1 und rhWnt3a sowie mittels spezifischem siRNA-vermitteltem Knockdown untersucht. Die DKK1-Konzentrationen im Blutserum der gesunden Kontrollpersonen, Barrett- Metaplasie-Patienten und EAC-Patienten zeigten keine signifikanten Unterschiede, obwohl bei den EAC-Patienten deutlich höhere Maximalkonzentrationen von DKK1 detektiert werden konnten als bei den gesunden Kontrollpersonen. Nach der chirurgischen Tumorresektion zeigten die EAC-Patienten eine Tendenz hin zu niedrigeren DKK1-Serumkonzentrationen. Die Ausdehnung des Primärtumors, der Ausmaß des Lymphknotenbefalls und der Differenzierungsgrad der Karzinomzellen hatten jedoch keinen Einfluss auf die DKK1-Serumkonzentrationen. Die ösophageale Adenokarzinomzelllinie OE33 zeigte von allen ösophagealen Zelllinien die stärkste DKK1-Expression. Eine Stimulation mit exogenem rhDKK1 hatte keinen Einfluss auf die Aktivität des Wnt/β-Catenin Zielgens DKK1 und die Zellviabilität, während eine Herunterregulation der endogenen DKK1-Expression mittels siRNA-vermitteltem Knockdown zu einer deutlichen Hemmung der Zellviabilität und Motilität der OE33- Zellen führte. Es zeigte sich eine intrazelluläre Stabilisierung von β-Catenin bei unveränderter Wnt-Zielgenexpression und eine signifikante Dephosphorylierung von der Kinase Akt (*=p<0,05). Außerdem konnte eine Zunahme in der Genexpression von p21 detektiert werden. Die Behandlung der DKK1-Knockdown-OE33-Zellen mit rhWnt3a führte zu keinem veränderten Aktivierungsmuster von GSK3β und hatte zudem keinen Einfluss auf die Wnt-Zielgenexpression und die Zellviabilität. Es konnte gezeigt werden, dass DKK1 in der ösophagealen Adenokarzinomzelllinie OE33 Wnt-unabhängige intrazelluläre Signalwege reguliert, welche die Zellviabilität und Motilität der Karzinomzellen steigern. Über noch unbekannte Mechanismen kommt es dabei zu einer verstärkten Aktivierung der Kinase Akt, welche ihrerseits, vermutlich auch über eine Inaktivierung von p21, eine wichtige Rolle in der Tumorbiologie spielt. Der Verlust der inhibitorischen Funktion von DKK1 im Stadium der Barrett-Metaplasie könnte zudem für die Heraufregulation des Wnt/β-Catenin Signalwegs mitverantwortlich sein und auf diese Weise zusätzlich zur Tumorprogression beitragen. Wnt3a hingegen hat vermutlich auf Grund der konsekutiven Aktivierung des Wnt/β-Catenin Signalwegs in den OE33-Zellen seine Funktion als ein Hauptaktivator verloren. Die weiterführende Untersuchung von DKK1 als ein Mediator der Karzinogenese im ösophagealen Adenokarzinom ist von großer klinischer Relevanz. Ebenfalls sind im Hinblick auf die Funktion von DKK1 als ein potentieller serologischer Biomarker größere klinische Studien notwendig.:Inhaltsverzeichnis Abkürzungsverzeichnis .................................................................................................. 3 Einleitung ......................................................................................................................6 1.1. Das ösophageale Adenokarzinom ........................................................................6 1.1.1. Epidemiologie und Prognose .............................................................................6 1.1.2. Die Barrett-Metaplasie als eine präkanzeröse Läsion ........................................9 1.1.3. Früherkennungsstrategien und Therapieoptionen .............................................11 1.2. Wnt/β-Catenin Signalweg......................................................................................13 1.2.1. Bedeutung und Funktionsprinzip .......................................................................13 1.2.2. Das Dickkopfprotein 1 (DKK1).............................................................................14 1.3. Zum Stand der Forschung .....................................................................................15 1.4. Hypothese ..............................................................................................................18 2. Materialien und Methoden ........................................................................................19 2.1. Materialien ............................................................................................................. 19 2.2. Methoden................................................................................................................28 2.2.1. Zellkultur ..............................................................................................................28 2.2.2. Molekularbiologische Arbeiten.............................................................................33 3. Ergebnisse .................................................................................................................43 3.1. Analyse der DKK1-Serumkonzentrationen von EAC-Patienten .............................43 3.2. DKK1-Expression in den ösophagealen Zelllinien ..................................................47 3.3. Funktion von DKK1 in der ösophagealen Adenokarzinomzelllinie OE33 ...............50 4. Diskussion ................................................................................................................ 74 4.1. Interpretation...........................................................................................................74 4.1.1. DKK1 als ein serologischer Biomarker für das EAC............................................ 75 4.1.2. Expression von DKK1 während der neoplastischen Progression........................78 4.1.3. DKK1 als ein Mediator der Karzinogenese im EAC..............................................80 4.1.4. Effekt von DKK1 auf die Aktivität des Wnt/β-Catenin Signalwegs.......................86 4.1.5. Effekt von Wnt3a auf die Aktivität des Wnt/β-Catenin Signalwegs.....................88 4.2. Ausblick...................................................................................................................89 5. Zusammenfassung.................................................................................................... 90 6. Literaturverzeichnis ...................................................................................................92 Anlagen ...................................................................................................................... 103 Abbildungsverzeichnis ............................................................................................... 105 Tabellenverzeichnis .....................................................................................................107 Erklärung über die eigenständige Abfassung der Arbeit ............................................ 108 Lebenslauf................................................................................................................... 109 Danksagung ............................................................................................................... 111

Hintergrund: Ziel der Studie war der Vergleich von Patienten mit duktalem Pankreaskarzinom (PDAC) im progressionsfreien und Gesamtüberleben sowie im Rezidivmuster in Abhängigkeit einer Resektion der Vena portae oder der Vena mesenterica superior (PV/SMV). Methoden: Es wurde eine retrospektive Analyse durchgeführt. Hierbei wurden Patienten betrachtet, die zwischen 2005 und 2015 eine pyloruserhaltende partielle Pankreatoduodenektomie (PPPD), eine klassische Pankreatoduodenektomie (kPD) oder eine totale Pankreatektomie (TP) erhielten. Diese wurden in drei Gruppen eingeteilt. Die P+I+- Gruppe bestand aus Patienten mit Venenresektion (P+), bei denen eine pathohistologische Infiltration der PV oder SMV vorlag (I+). Fand sich bei durchgeführter Venenresektion keine portalvenöse Infiltration (I-), wurden die Patienten der P+I--Gruppe zugeordnet. Als Kontrollgruppe galten Patienten ohne Venenresektion (P-I-), welche zu denen der P+I+- Gruppe gematcht wurden. Die statistischen Analysen wurden mit dem R Softwarepaket durchgeführt. Das Signifikanzlevel wurde für alle Berechnungen auf α = 0,05 festgelegt. Ergebnisse: Insgesamt wurden 179 Patienten eingeschlossen. 113 erhielten eine portalvenöse Resektion. Davon hatten 36 (31,9%) eine pathohistologische Lumeninfiltration (P+I+), bei 77 (68,1%) lag dagegen keine Infiltration vor (P+I-). 66 Patienten ohne Venenresektion wurden zu den Patienten der P+I+-Gruppe gematcht (P-I-). Zwischen den drei Gruppen waren die meisten pathohistologischen Parameter vergleichbar. 17 Patienten (9,5%) wurden neoadjuvant therapiert, davon erhielten 16 eine Venenresektion (P+). Für das Gesamtüberleben konnten signifikante Unterschiede nachgewiesen werden (11,9 Monate [P+I+] vs. 16,1 Monate [P+I-] vs. 20,1 Monate [P-I-]; p=0,01). In der univariaten Überlebensanalyse konnte für den erhöhten präoperativen CA19-9 Wert, den Resektionsstatus (R), den Lymphknotenstatus (N), das Lymphknotenverhältnis (LNR), die mikroskopische Veneninvasion (V) sowie die pathohistologisch gesicherte Infiltration der PV/SMV ein negativer Einfluss nachgewiesen werden. In der multivariaten Analyse blieb die wahre Infiltration der PV/SMV als einziger signifikanter negativer Einflussfaktor auf das Gesamtüberleben erhalten (p=0,014). Die Inzidenz an Fernmetastasen war in der P+I+- Gruppe signifikant erhöht (75% [P+I+] vs. 45,8% [P+I-] vs. 54,7% [P-I-], p=0,01). Für ein Lokalrezidiv fanden sich dagegen keine Häufigkeitsunterschiede zwischen den Gruppen (p=0,96). Das mediane progressionsfreie Überleben war für Patienten der P+I+-Gruppe signifikant verkürzt (7,4 Monate [P+I+] vs. 10,9 Monate [P+I-] vs. 11,6 Monate [P-I-]; p=0,02). Die Lumeninfiltration der PV/SMV, die mikroskopische Veneninvasion (V), der präoperative CA19-9 Wert sowie der Differenzierungsgrad (G) waren negative Einflussfaktoren auf das progressionsfreie Überleben. In der multivariaten Analyse blieben die pathohistologisch gesicherte Infiltration sowie das Grading als negative unabhängige Einflussfaktoren nachweisbar. In 25% der Fälle manifestierte sich das Rezidiv initial in der Leber. Schlussfolgerung: Die pathohistologisch gesicherte Infiltration der PV/SMV ist ein unabhängiger Risikofaktor für das progressionsfreie und das Gesamtüberleben. Die Inzidenz an Fernmetastasen ist für die Patienten der P+I+-Gruppe erhöht. Eine potentiell kurative venöse Resektion kann den Einfluss der aggressiven Tumorbiologie und des fortgeschrittenen Krankheitsbildes nicht vollständig kompensieren. / Background. The present study aims to evaluate the longterm outcome and metastatatic pattern of patients who underwent an operation for pancreatic ductal adenocarcinoma (PDAC) with portal or superior mesenteric vein (PV/SMV) resection. Methods. Patients who underwent a pylorus preserving pancreaticoduodenectomy (PPPD), Whipple procedure (kPD) or total pancreatoduodenectomy (TP) between 2005 and 2015 were retrospectively analyzed. The patients were categorized in three subgroups. Those whom received a vein resection with pathohistological tumor invasion of the PV/SMV (P+I+) those at whom underwent vein resection but without pathohistological tumor invasion (P+I-) and lastly a third group (P-I-) matched to the P+I+ included patients without vein resection. Statistical analysis was performed using the R software package. The significance level for all calculations was set at α = 0.05. Results. The study cohort included 179 patients, 113 of whom underwent simultaneous PV/SMV resection. 36 patients (31,9%) had pathohistological tumor infiltration (P+I+), 77 (68,1%) did not (P+I-). 66 patients without vein resection (P-I-) were balanced by the P+I+ group. Most of pathohistological tumor characteristics were comparable between groups. 17 patients (9.5%) received neoadjuvant therapy, 16 of them were in vein resection group (P+). The study revealed differences in overall median survival (11.9 months [P+I+] vs. 16.1 months [P+I-] vs. 20.1 months [P-I-]; p=0.01). Univariate survival analysis shown negative consequences for CA19-9, resection margin (R), status of nodal metastasis (N), lymph node ratio (LNR), microvascular vein invasion (V) and true invasion of the PV/SMV. Multivariate survival analysis identified true invasion of the PV/SMV as the only significant, negative prognostic factor (p= 0.01). Whereas the incidence of local tumor recurrence was comparable (p=0.96), the proportion of patients with distant metastasis showed significant differences (75% [P+I+] vs. 45.8% [P+I-] vs 54.7% [P-I-]; p=0.01). The median time to progression were significantly shorter if the PV/SMV was infiltrated (7,4 months [P+I+] vs. 10,9 months [P+I-] vs. 11,6 months [P-I-]; p=0.02). Univariate progression analysis revealed significances for true invasion of the PV/SMV, microvascular vein invasion (V), CA19-9 and histologic classification (G). Multivariate progression analysis detected pathohistological invasion of the PV/SMV and histologic classification (G) as independent factors. Initial liver metastasis occurred in 25% of the patients. Conclusions. Pathohistological invasion of the PV/SMV is an independent risk factor for overall and progression free survival. Patients of P+I+-group had a higher incidence of distant metastasis, local progression is comparable. Even radical and complete resection cannot completely compensate for aggressive tumor biology and advanced disease. Modifiziert nach Mierke et al., 2016

Objective: Chronic recurrent multifocal osteomyelitis/ chronic non-bacterial osteomyelitis (CRMO/CNO) is a rare auto-inflammatory disease and typically manifests in terms of musculoskeletal pain. Because of a high frequency of musculoskeletal disorders in children/ adolescents, it can be quite challenging to distinguish CRMO/ CNO from nonspecific musculosketetal pain or from malignancies. The purpose of this study was to evaluate the visibility of CRMO lesions in a whole-body diffusion-weighted imaging (WB-DWI) technique and its potential clinical value to better characterize MR-visible lesions. Materials and methods: Whole-body imaging at 3T was performed in 16 patients (average: 13 years) with confirmed CRMO. The protocol included 2D Short Tau Inversion Recovery (STIR) imaging in coronal and axial orientation as well as diffusion-weighted imaging in axial orientation. Visibility of lesions in DWI and STIR was evaluated by two readers in consensus. The apparent diffusion coefficient (ADC) was measured for every lesion and corresponding reference locations. Results: A total of 33 lesions (on average 2 per patient) visible in STIR and DWI images (b = 800 s/mm2 and ADC maps) were included, predominantly located in the long bones. With a mean value of 1283 mm2/s in lesions, the ADC was significantly higher than in corresponding reference regions (782 mm2/s). By calculating the ratio (lesion to reference), 82% of all lesions showed a relative signal increase of 10% or higher and 76% (25 lesions) showed a signal increase of more than 15%. The median relative signal increase was 69%. Conclusion: This study shows that WB-DWI can be reliably performed in children at 3T and predominantly, the ADC values were substantially elevated in CRMO lesions. WB-DWI in conjunction with clinical data is seen as a promising technique to distinguish benign inflammatory processes (in terms of increased ADC values) from particular malignancies.

Serratierte Läsionen im Kolorektum stellen eine Problemzone für Kliniker und Pathologen dar; dies liegt zum einen an der noch nicht allgemein bekannten Nomenklatur, zum anderen an dem noch nicht abschließend geklärten Progressionsrisiko der verschiedenen serratierten Polypen. Mittlerweile gilt als akzeptiert, dass neben der klassischen Adenom-Karzinom-Sequenz ein alternativer serratierter und ein sogenannter gemischter Karzinogeneseweg existiert; diese Karzinogenesewege sind in Bezug auf die präinvasiven Vorstufen, die molekularen Pfade und die Prognose der Karzinome heterogen. Bei den serratierten Adenokarzinomen lassen sich ein Niedrigrisiko-Subtyp (Häufigkeit <20%, mit meist proximaler Lokalisation, dem sessilen serratierten Adenom als Vorläuferläsion, BRAF-Mutation, hoher Mikrosatelliteninstabilität, CpG-Methylierung/hMLH1-Ausfall und einer 5-Jahres-Überlebensrate von >70%) sowie ein Hochrisiko-Subtyp (Häufigkeit >80%, mit meist distaler Lokalisation, dem traditionellen serratierten Adenom als Vorläuferläsion, KRAS-Mutation, niedriger Mikrosatelliteninstabilität/mikrosatellitenstabil, CpG-Methylierung/ p53-Akkumulation und einer 5-Jahres-Überlebens-Rate von <30%) unterscheiden. Eine molekular pathologische Bestimmung des Mikrosatellitenstatus und einer BRAF-oder KRAS-Mutation in Verbindung mit einer hMLH1-und p53-Immunhistochemie lässt eine bessere Unterscheidung dieser beiden Typen zu und wird klinisch zunehmend relevant. / Serrated Lesions of the Colorectum – a Pathological or a Pathologist’s Problem? The classification and treatment of serrated lesions in the lower gastrointestinal tract remains a difficult task for clinicians and surgical pathologists; on the one hand, due to the inconsistent nomenclature of serrated lesions in the lower gastrointestinal tract and, on the other hand, due to the poor understanding of the underlying mechanisms and risk factors for progression of these lesions. It is widely accepted that in addition to the classic adenoma-carcinoma sequence a recently discovered serrated or mixed pathway is important in colorectal carcinogenesis. These two pathways are heterogeneous with regard to precursor lesions, molecular mechanisms and prognosis. Depending on their molecular signature, serrated colorectal adenocarcinomas, for instance, can be subdivided into a low-risk (frequency <20%, often with proximal location, the sessile serrated adenoma as a precursor lesion, BRAF mutation, high microsatellite instability, CpG methylation/hMLH1 loss and a 5-year survival rate of >70%) and a high-risk subtype (frequency >80%, often with distal location, the traditional serrated adenoma as a precursor lesion, KRAS mutation, low microsatellite instability/microsatellite stable, CpG methylation/ p53 accumulation and a 5-year survival rate of <30%). The evaluation of the microsatellite status as well as the detection of BRAF or KRAS mutations together with immunohistochemistry for hMLH1 and p53 will allow a discrimination between these two subtypes and will become increasingly important in the future. / Dieser Beitrag ist mit Zustimmung des Rechteinhabers aufgrund einer (DFG-geförderten) Allianz- bzw. Nationallizenz frei zugänglich.

Endometriumkrebs ist eine der häufigsten gynäkologischen Malignomen weltweit und wird in einen Typ I eingeteilt, welcher östrogenabhängig ist, und in eine Typ-II-Östrogen-unabhängige Form. Typ I ist der häufigste Fall und kommt in etwa für 75% bis 85% aller diagnostizierten Fälle in Frage. Erhöhte Östrogenspiegel haben gezeigt, das Risiko von Gebärmutterkrebsentwicklung zu erhöhen, genauso wie Östrogen die Proliferation von Endometriumzellen stimuliert und die Apoptose hemmt. Die Insulinresistenz scheint eine zentrale Rolle in der endometrialen Karzinogenese zu spielen und darüber hinaus werden Erkrankungen mit Insulinresistenz, wie zum Beispiel das polyzystische Ovarialsyndrom (PCOS) und Adipositas, sowie Typ II-Diabetes mellitus (DM) als signifikantes Risiko angesehen, Faktoren für die Entwicklung und Progression von Typ-I-Endometrium-Krebs zu sein. Zusätzlich können PCOS-Patienten durch eine Fettleibigkeit in einem normoglykämischen Status eine unabhängige Insulin-Resistenz haben. In diesem Fall scheint die Hyperinsulinämie der fördernde Faktor zu sein, nicht nur für die Entwicklung als auch für die Tumorprogression.Aber auch erhöhte Blutzuckerspiegel tragen zum Wachstum und die Karzinogenese in Endometriumkarzinom bei und dienen als wichtige Verbindung zwischen dem beobachteten erhöhten Krebsrisiko bei Patienten mit Typ-II-DM. Die Behandlung mit einem Anti-Diabetikum, welches den Insulinspiegel senken kann, könnte einen allgemeinen Ansatz bieten gegen die Entwicklung von Krebs und zur Verringerung der Metastasierung. Das Ziel dieser Studie war es, die Wirkung einer 0,1 mM Metformin-Dosis auf das proliferative und metastatische Potential von Endometriumkrebszellen bewerten zu können, sowie die Analyse der Auswirkungen von kurz- und langfristigen Behandlungen auf intrazelluläre Signalwege der Endometriumkrebszellen.(Fortsetzung) (Fortsetzung)Ebenso soll der Zusammenhang der Entwicklung und der Progression von Krebszellen untersucht werden, wenn sie einer Umgebung mit unterschiedlichen Glucosekonzentrationen und hohen Insulinspiegeln ausgesetzt werden. Darüber hinaus ist eine endometriale dreidimensionale (3D) Cokultur zu standardisieren, für eine viabele Kultur bei 20 Tagen Kultivierung. Das proliferative Potential wurde unter Verwendung des CellTitle-Glo-Tests durchgeführt, und das metastatische Potential wurde unter Verwendung von Transwell-Migration und Invasion untersucht. Die mRNAExpression von MKI67, mTOR, NOTCH1, NOTCH3 und JAG1 Gene wurden durch real-time PCR gemessen. Die kumulative Populationsverdopplungsrate wurde durch das Replikationsverhalten einer Endometriumkrebszelllinie durchgehend von 20 Tagen nach einer Behandlungsdauer bestimmt. In allen Assays wurden die Zellen durch Medien mit normaler (5,5 mM) oder hoher (17 mM) Glucosekonzentration, sowie in verschiedenen Gruppen behandelt: Kontrolle, Insulin, Metformin und Insulin+Metformin. Das 3D-Kokulturmodell wurde unter Verwendung von endometrialen Primärzellen und einer Endometriumkrebszelllinie hergestellt, wobei die Modellkonstruktion durch Matrigel® als extrazelluläre Matrix verwendet wurde. In dieser Studie hemmte die 0,1 mM Metformin-Dosis die Insulinwirkung stark und verringerte die Fähigkeit der endometrialen Krebszelllinie, in einer hohen und normalen Glukoseumgebung zu migrieren und einzudringen.(Fortsetzung) (Fortsetzung) Auf das proliferative Potential wurde dieser Effekt nicht beobachtet, allerdings reagierte die relative Zellproliferation empfindlich auf Metformin im Bereich zwischen 1 und 5 mM, unabhängig von der vorliegenden Glucosekonzentration. In den intrazellulären molekularen Mechanismen wurde beobachtet, dass die hohe Glukosekonzentration eine optimale Umgebung für endometriale Krebszellen schafft, um einen aggressiveren Genotyp und eine Resistenz gegenüber Metformin während einer Langzeitbehandlung zu zeigen. Darüber hinaus blieb das endometriale 3DKokulturmodell über 20 Kulturtage lebensfähig. Daher zeigte sich, trotz der Endometriumkrebszellen, eine Resistenz gegenüber dem Metformin-Effekt, wenn sie einer hohen Glucoseumgebung ausgesetzt waren. Die 0,1 mM Metformin-Dosis war in der Lage, die Insulinwirkung zu hemmen und das metastatische Potential der Zellen zu verringern, was darauf hindeutet, dass Metformin klinisch in Verbindung mit Insulin wirkt, sowie die indirekten und direkten Effekte als potentieller Wirkstoff in der Krebstherapie eingesetzt werden könnten. / O câncer de endométrio é uma das neoplasias ginecológicas com maior incidência, classificado como tipo I, estrógeno dependente, e tipo II, estrógeno nãodependente. O tipo I é a forma mais comum, ocorrendo em torno de 75 – 85 % dos casos de câncer de endométrio. Altos níveis de estrogênio têm sido relacionados ao aumento do risco de desenvolvimento do câncer de endométrio, pois estimula a proliferação celular e inibe a apoptose. A resistência à insulina parece desempenhar um papel central nesta neoplasia, e as doenças associadas à resistência à insulina como obesidade, Diabetes Mellitus (DM) tipo II e Síndrome dos Ovários Policísticos (PCOS) também são consideradas fatores de risco significantes para o desenvolvimento e progressão do câncer de endométrio tipo I. Adicionalmente, pacientes com PCOS podem apresentar um quadro de resistência à insulina independente de obesidade, permanecendo em um estado glicêmico normal. Neste caso, a hiperinsulinemia isolada seria um fator tanto para a promoção, como também para a progressão do câncer. Entretanto, o aumento de níveis séricos de glicose, a hiperglicemia, também é considerada um fator independente para o desenvolvimento e progressão do câncer de endométrio sendo um elo crítico entre o aumento do risco do desenvolvimento de câncer observado em pacientes com DM tipo II Dessa forma, tratamento utilizando agentes insulino-sensibilizantes, que atuam diminuindo a resistência à insulina e consequentemente reduzindo seus níveis pode ser uma estratégia interessante para prevenir o câncer e reduzir a disseminação metastática. Os objetivos deste trabalho foram avaliar o efeito da dose de 0,1 mM de metformina sobre o potencial proliferativo e metastático das células de câncer de endométrio, assim como, avaliar o efeito do tratamento a curto e a longo prazo sobre vias de sinalização intracelular relacionadas ao desenvolvimento e progressão do câncer de endométrio quando exposta a um ambiente com diferentes concentrações de glicose e níveis elevados de insulina. Por fim, a padronização de um modelo tridimensional (3D) de cocultura de células de endométrio que permanecesse viável ao longo de 20 dias de cultivo. O potencial proliferativo foi determinado pelo método luminescente CellTitle Glo, e o potencial metastático pelo o ensaio transwell de migração e invasão. Análises de expressão do mRNA dos genes MKI67, mTOR, NOTCH1, NOTCH3 e JAG1 foram realizadas a partir da técnica de PCR em tempo real. O índice de duplicação populacional cumulativo das células determinou o comportamento de replicação da linhagem de câncer de endométrio ao longo do período de tratamento de 20 dias. Em todas os ensaios as células foram cultivadas em meio contendo concentrações normais (5,5 mM) ou altas (17 mM) de glicose, e divididas nos diferentes grupos de tratamento: controle, insulina, metformina e metformina associado a insulina. A padronização do modelo 3D de cocultura de células de endométrio foi realizado utilizando células primárias e células de linhagem de câncer de endométrio, a Matrigel® foi a matriz extracelular temporária utilizada para a construção do modelo. Neste estudo, a concentração de 0,1 mM de metformina inibiu a ação da insulina, diminuindo a habilidade de migração e invasão das células de câncer de endométrio independente da concentração de glicose presente no meio. Entretanto, este efeito não foi observado sobre o potencial proliferativo, sendo observada uma redução da proliferação das células de câncer de endométrio ao serem utilizadas concentrações maiores de metformina. Em relação aos mecanismos moleculares intracelulares, foi observado que na presença de altas concentrações de glicose as células de câncer de endométrio adquirem um genótipo mais agressivo e apresentam resistência ao efeito da metformina na dose de 0,1 mM durante o tratamento agudo. Além disso, foi possível a padronização de um modelo 3D de cocultura de células de câncer de endométrio que permanecesse viável ao longo dos 20 dias de cultivo. Contudo, apesar das células de câncer de endométrio apresentarem resistência ao efeito da metformina na presença de altas concentrações de glicose, a dose de 0,1 mM foi capaz de inibir o efeito da insulina e diminuir o potencial metastático dessas células, sugerindo que a metformina ao atuar clinicamente em combinação com seus efeitos indiretos e diretos pode ser um potencial agente adjuvante na terapia contra o câncer. / Endometrial cancer is one of the most common gynecological malignancies worldwide and is classified into a type I, which is estrogen-dependent, and a type II estrogen-independent form. The type I is the most common, accounting to 75%-85% of all cases of endometrial cancer. Elevated estrogen levels have been shown to increase the risk of endometrial cancer development, as estrogen stimulates endometrial cell proliferation and inhibits apoptosis. The insulin resistance seems to play a central role in endometrial carcinogenesis, furthermore, diseases associate with insulin resistance, as seen in polycystic ovary syndrome (PCOS), and obesity, as well as type II diabetes mellitus (DM) are considered as significant risk factors for the development and progression of type I endometrial cancer. Additionally, PCOS patients may have an insulin resistance independent of obesity remaining in a normoglycemic status. At this case, the hypeinsulinemia seems to be the promoter factor not only for the development but also for the cancer progression. However, also increased blood glucose levels are contributing to the growth and carcinogenesis in endometrial cancer and are acting as a critical link between the observed increased cancer risk in patients with type II DM. Therefore, the treatment with insulin-sensitizing agents that act through reducing insulin levels, could offer a general approach to prevent the development of cancer and reduce metastasis The aim of this study was to evaluate the effect of 0.1 mM metformin dose on the proliferative and metastatic potential of endometrial cancer cells, as well as, analyze the effects of short and long-term treatment on intracellular signaling pathways related to endometrial cancer development and progression when exposed to an environment with different glucose concentrations and high insulin levels. Additionally, the endometrial three-dimensional (3D) coculture standardization to remain viable over 20 culture days. The proliferative potential was performed by using CellTitle Glo assay, and the metastatic potential was performed by using transwell migration and invasion assay. The mRNA expression of MKI67, mTOR, NOTCH1, NOTCH3 and JAG1 genes were measured by real time PCR. The cumulative population doubling rate was evaluated to determine the replication behavior of an endometrial cancer cell line throughout 20 days of treatment period. In all assays the cells were cultured in medium containing normal (5.5 mM) or high (17 mM) glucose concentration, and treated in different groups: control, insulin,metformin or combined treatment The 3D coculture model was established by using endometrial primary cells and an endometrium cancer cell line, to the model construction Matrigel® was used as an extracellular matrix. In this study, the 0.1 mM metformin dose potently inhibited the insulin action, decreasing the ability of the endometrial cancer cell line to migrate and invade in a high and normal glucose environment. On the proliferative potential this effect was not observed, however, relative cell proliferation sensitivity to metformin was observed in the range between 1 and 5 mM regardless of the present glucose concentration. In the intracellular molecular mechanisms, it was observed that the high glucose concentration creates an optimal environment for endometrial cancer cells to exhibit a more aggressive genotype and resistance to metformin during a long-term treatment. Moreover, the endometrial 3D coculture model remained viable throughout 20 culture days. Therefore, despite of endometrial cancer cells show resistance to the metformin effect when exposed to high glucose environment, the 0.1 mM metformin dose was able to inhibit the insulin action and decrease the metastatic potential of the cells, suggesting that metformin is acting clinically in combination with indirectly and direct effects could emerge as a potential agent in cancer therapy.

Endometriumkrebs ist eine der häufigsten gynäkologischen Malignomen weltweit und wird in einen Typ I eingeteilt, welcher östrogenabhängig ist, und in eine Typ-II-Östrogen-unabhängige Form. Typ I ist der häufigste Fall und kommt in etwa für 75% bis 85% aller diagnostizierten Fälle in Frage. Erhöhte Östrogenspiegel haben gezeigt, das Risiko von Gebärmutterkrebsentwicklung zu erhöhen, genauso wie Östrogen die Proliferation von Endometriumzellen stimuliert und die Apoptose hemmt. Die Insulinresistenz scheint eine zentrale Rolle in der endometrialen Karzinogenese zu spielen und darüber hinaus werden Erkrankungen mit Insulinresistenz, wie zum Beispiel das polyzystische Ovarialsyndrom (PCOS) und Adipositas, sowie Typ II-Diabetes mellitus (DM) als signifikantes Risiko angesehen, Faktoren für die Entwicklung und Progression von Typ-I-Endometrium-Krebs zu sein. Zusätzlich können PCOS-Patienten durch eine Fettleibigkeit in einem normoglykämischen Status eine unabhängige Insulin-Resistenz haben. In diesem Fall scheint die Hyperinsulinämie der fördernde Faktor zu sein, nicht nur für die Entwicklung als auch für die Tumorprogression.Aber auch erhöhte Blutzuckerspiegel tragen zum Wachstum und die Karzinogenese in Endometriumkarzinom bei und dienen als wichtige Verbindung zwischen dem beobachteten erhöhten Krebsrisiko bei Patienten mit Typ-II-DM. Die Behandlung mit einem Anti-Diabetikum, welches den Insulinspiegel senken kann, könnte einen allgemeinen Ansatz bieten gegen die Entwicklung von Krebs und zur Verringerung der Metastasierung. Das Ziel dieser Studie war es, die Wirkung einer 0,1 mM Metformin-Dosis auf das proliferative und metastatische Potential von Endometriumkrebszellen bewerten zu können, sowie die Analyse der Auswirkungen von kurz- und langfristigen Behandlungen auf intrazelluläre Signalwege der Endometriumkrebszellen.(Fortsetzung) (Fortsetzung)Ebenso soll der Zusammenhang der Entwicklung und der Progression von Krebszellen untersucht werden, wenn sie einer Umgebung mit unterschiedlichen Glucosekonzentrationen und hohen Insulinspiegeln ausgesetzt werden. Darüber hinaus ist eine endometriale dreidimensionale (3D) Cokultur zu standardisieren, für eine viabele Kultur bei 20 Tagen Kultivierung. Das proliferative Potential wurde unter Verwendung des CellTitle-Glo-Tests durchgeführt, und das metastatische Potential wurde unter Verwendung von Transwell-Migration und Invasion untersucht. Die mRNAExpression von MKI67, mTOR, NOTCH1, NOTCH3 und JAG1 Gene wurden durch real-time PCR gemessen. Die kumulative Populationsverdopplungsrate wurde durch das Replikationsverhalten einer Endometriumkrebszelllinie durchgehend von 20 Tagen nach einer Behandlungsdauer bestimmt. In allen Assays wurden die Zellen durch Medien mit normaler (5,5 mM) oder hoher (17 mM) Glucosekonzentration, sowie in verschiedenen Gruppen behandelt: Kontrolle, Insulin, Metformin und Insulin+Metformin. Das 3D-Kokulturmodell wurde unter Verwendung von endometrialen Primärzellen und einer Endometriumkrebszelllinie hergestellt, wobei die Modellkonstruktion durch Matrigel® als extrazelluläre Matrix verwendet wurde. In dieser Studie hemmte die 0,1 mM Metformin-Dosis die Insulinwirkung stark und verringerte die Fähigkeit der endometrialen Krebszelllinie, in einer hohen und normalen Glukoseumgebung zu migrieren und einzudringen.(Fortsetzung) (Fortsetzung) Auf das proliferative Potential wurde dieser Effekt nicht beobachtet, allerdings reagierte die relative Zellproliferation empfindlich auf Metformin im Bereich zwischen 1 und 5 mM, unabhängig von der vorliegenden Glucosekonzentration. In den intrazellulären molekularen Mechanismen wurde beobachtet, dass die hohe Glukosekonzentration eine optimale Umgebung für endometriale Krebszellen schafft, um einen aggressiveren Genotyp und eine Resistenz gegenüber Metformin während einer Langzeitbehandlung zu zeigen. Darüber hinaus blieb das endometriale 3DKokulturmodell über 20 Kulturtage lebensfähig. Daher zeigte sich, trotz der Endometriumkrebszellen, eine Resistenz gegenüber dem Metformin-Effekt, wenn sie einer hohen Glucoseumgebung ausgesetzt waren. Die 0,1 mM Metformin-Dosis war in der Lage, die Insulinwirkung zu hemmen und das metastatische Potential der Zellen zu verringern, was darauf hindeutet, dass Metformin klinisch in Verbindung mit Insulin wirkt, sowie die indirekten und direkten Effekte als potentieller Wirkstoff in der Krebstherapie eingesetzt werden könnten. / O câncer de endométrio é uma das neoplasias ginecológicas com maior incidência, classificado como tipo I, estrógeno dependente, e tipo II, estrógeno nãodependente. O tipo I é a forma mais comum, ocorrendo em torno de 75 – 85 % dos casos de câncer de endométrio. Altos níveis de estrogênio têm sido relacionados ao aumento do risco de desenvolvimento do câncer de endométrio, pois estimula a proliferação celular e inibe a apoptose. A resistência à insulina parece desempenhar um papel central nesta neoplasia, e as doenças associadas à resistência à insulina como obesidade, Diabetes Mellitus (DM) tipo II e Síndrome dos Ovários Policísticos (PCOS) também são consideradas fatores de risco significantes para o desenvolvimento e progressão do câncer de endométrio tipo I. Adicionalmente, pacientes com PCOS podem apresentar um quadro de resistência à insulina independente de obesidade, permanecendo em um estado glicêmico normal. Neste caso, a hiperinsulinemia isolada seria um fator tanto para a promoção, como também para a progressão do câncer. Entretanto, o aumento de níveis séricos de glicose, a hiperglicemia, também é considerada um fator independente para o desenvolvimento e progressão do câncer de endométrio sendo um elo crítico entre o aumento do risco do desenvolvimento de câncer observado em pacientes com DM tipo II Dessa forma, tratamento utilizando agentes insulino-sensibilizantes, que atuam diminuindo a resistência à insulina e consequentemente reduzindo seus níveis pode ser uma estratégia interessante para prevenir o câncer e reduzir a disseminação metastática. Os objetivos deste trabalho foram avaliar o efeito da dose de 0,1 mM de metformina sobre o potencial proliferativo e metastático das células de câncer de endométrio, assim como, avaliar o efeito do tratamento a curto e a longo prazo sobre vias de sinalização intracelular relacionadas ao desenvolvimento e progressão do câncer de endométrio quando exposta a um ambiente com diferentes concentrações de glicose e níveis elevados de insulina. Por fim, a padronização de um modelo tridimensional (3D) de cocultura de células de endométrio que permanecesse viável ao longo de 20 dias de cultivo. O potencial proliferativo foi determinado pelo método luminescente CellTitle Glo, e o potencial metastático pelo o ensaio transwell de migração e invasão. Análises de expressão do mRNA dos genes MKI67, mTOR, NOTCH1, NOTCH3 e JAG1 foram realizadas a partir da técnica de PCR em tempo real. O índice de duplicação populacional cumulativo das células determinou o comportamento de replicação da linhagem de câncer de endométrio ao longo do período de tratamento de 20 dias. Em todas os ensaios as células foram cultivadas em meio contendo concentrações normais (5,5 mM) ou altas (17 mM) de glicose, e divididas nos diferentes grupos de tratamento: controle, insulina, metformina e metformina associado a insulina. A padronização do modelo 3D de cocultura de células de endométrio foi realizado utilizando células primárias e células de linhagem de câncer de endométrio, a Matrigel® foi a matriz extracelular temporária utilizada para a construção do modelo. Neste estudo, a concentração de 0,1 mM de metformina inibiu a ação da insulina, diminuindo a habilidade de migração e invasão das células de câncer de endométrio independente da concentração de glicose presente no meio. Entretanto, este efeito não foi observado sobre o potencial proliferativo, sendo observada uma redução da proliferação das células de câncer de endométrio ao serem utilizadas concentrações maiores de metformina. Em relação aos mecanismos moleculares intracelulares, foi observado que na presença de altas concentrações de glicose as células de câncer de endométrio adquirem um genótipo mais agressivo e apresentam resistência ao efeito da metformina na dose de 0,1 mM durante o tratamento agudo. Além disso, foi possível a padronização de um modelo 3D de cocultura de células de câncer de endométrio que permanecesse viável ao longo dos 20 dias de cultivo. Contudo, apesar das células de câncer de endométrio apresentarem resistência ao efeito da metformina na presença de altas concentrações de glicose, a dose de 0,1 mM foi capaz de inibir o efeito da insulina e diminuir o potencial metastático dessas células, sugerindo que a metformina ao atuar clinicamente em combinação com seus efeitos indiretos e diretos pode ser um potencial agente adjuvante na terapia contra o câncer. / Endometrial cancer is one of the most common gynecological malignancies worldwide and is classified into a type I, which is estrogen-dependent, and a type II estrogen-independent form. The type I is the most common, accounting to 75%-85% of all cases of endometrial cancer. Elevated estrogen levels have been shown to increase the risk of endometrial cancer development, as estrogen stimulates endometrial cell proliferation and inhibits apoptosis. The insulin resistance seems to play a central role in endometrial carcinogenesis, furthermore, diseases associate with insulin resistance, as seen in polycystic ovary syndrome (PCOS), and obesity, as well as type II diabetes mellitus (DM) are considered as significant risk factors for the development and progression of type I endometrial cancer. Additionally, PCOS patients may have an insulin resistance independent of obesity remaining in a normoglycemic status. At this case, the hypeinsulinemia seems to be the promoter factor not only for the development but also for the cancer progression. However, also increased blood glucose levels are contributing to the growth and carcinogenesis in endometrial cancer and are acting as a critical link between the observed increased cancer risk in patients with type II DM. Therefore, the treatment with insulin-sensitizing agents that act through reducing insulin levels, could offer a general approach to prevent the development of cancer and reduce metastasis The aim of this study was to evaluate the effect of 0.1 mM metformin dose on the proliferative and metastatic potential of endometrial cancer cells, as well as, analyze the effects of short and long-term treatment on intracellular signaling pathways related to endometrial cancer development and progression when exposed to an environment with different glucose concentrations and high insulin levels. Additionally, the endometrial three-dimensional (3D) coculture standardization to remain viable over 20 culture days. The proliferative potential was performed by using CellTitle Glo assay, and the metastatic potential was performed by using transwell migration and invasion assay. The mRNA expression of MKI67, mTOR, NOTCH1, NOTCH3 and JAG1 genes were measured by real time PCR. The cumulative population doubling rate was evaluated to determine the replication behavior of an endometrial cancer cell line throughout 20 days of treatment period. In all assays the cells were cultured in medium containing normal (5.5 mM) or high (17 mM) glucose concentration, and treated in different groups: control, insulin,metformin or combined treatment The 3D coculture model was established by using endometrial primary cells and an endometrium cancer cell line, to the model construction Matrigel® was used as an extracellular matrix. In this study, the 0.1 mM metformin dose potently inhibited the insulin action, decreasing the ability of the endometrial cancer cell line to migrate and invade in a high and normal glucose environment. On the proliferative potential this effect was not observed, however, relative cell proliferation sensitivity to metformin was observed in the range between 1 and 5 mM regardless of the present glucose concentration. In the intracellular molecular mechanisms, it was observed that the high glucose concentration creates an optimal environment for endometrial cancer cells to exhibit a more aggressive genotype and resistance to metformin during a long-term treatment. Moreover, the endometrial 3D coculture model remained viable throughout 20 culture days. Therefore, despite of endometrial cancer cells show resistance to the metformin effect when exposed to high glucose environment, the 0.1 mM metformin dose was able to inhibit the insulin action and decrease the metastatic potential of the cells, suggesting that metformin is acting clinically in combination with indirectly and direct effects could emerge as a potential agent in cancer therapy.