EphB receptor tyrosine kinases regulate cell-cell contacts throughout nervous system development, mediating processes as diverse as axon guidance, topographic mapping, neuronal migration and synapse formation. EphBs bind to a group of ligands, ephrin-Bs, which span the plasma membrane, thus allowing for bidirectional signaling between cells. Since EphBs are capable of multiple modes of signaling, and since they regulate numerous interdependent stages of development, it has been challenging to define which signaling functions of EphBs mediate particular developmental events. To overcome this hurdle, we developed an approach combining chemical biology with genetic engineering to reversibly inhibit EphB receptors in vivo. By mutating a residue in the receptor’s ATP-binding pocket, we rendered its kinase activity sensitive to reversible inhibition by PP1 analogs that do not inhibit wild type receptors. We engineered triple knockin mice bearing this mutation in which the kinase activity of EphB1, EphB2, and EphB3 can be rapidly, reversibly, and specifically blocked. Since we are able to block the kinase activity of EphBs while leaving their scaffolding and reverse signaling capabilities intact, we can precisely isolate the role of the kinase domain. In addition, acute inhibition can circumvent the developmental compensation that may occur after genetic mutations and can even allow the controlled study of EphBs in the mature brain and in disease models. Using these mice, termed analog-sensitive EphB triple knockin (AS-EphB TKI) mice, we demonstrate a requirement for the kinase-dependent signaling of EphBs in the collapse of retinal ganglion cell growth cones in vitro and the guidance of retinal axons at the optic chiasm in vivo. In addition, we show that the formation of several cortical axon tracts, including the corpus callosum, requires EphB tyrosine kinase signaling. In contrast, we find that steps in synapse development that are thought to be EphB-dependent occur normally when the kinase activity of EphBs is inhibited. We conclude that a cardinal in vivo function of EphB signaling, the ability to mediate axon guidance via growth cone repulsion, requires the tyrosine kinase activity of EphBs, while the development of functional excitatory synapses is independent of EphB tyrosine kinase activity.

EphrinB ligands and their Eph receptor tyrosine kinases are known to regulate excitatory synaptic functions in the hippocampus. In the CA3-CA1 synapse, ephrinB ligands are localized to the post-synaptic membrane, while their cognate Eph receptors can be expressed in both pre-and post-synaptic membranes. Previous studies show that interaction of ephrinB molecules with Eph receptors leads to changes in long-term potentiation (LTP), suggesting that reverse signaling through postsynaptic ephrinBs may be required for learning and memory. Our collaborative studies demonstrate that the cytoplasmic domain of ephrinB3, and hence reverse signaling, is not required for ephrinB-dependent learning and memory tasks or for LTP of these synapses. We demonstrate that ephrinB3 null mutants show changes in several synaptic proteins including reduced levels of NMDA receptor subunits. These abnormalities are not observed in ephrinB3lacZ reverse signaling mutants, supporting an Eph receptor forward signaling role for ephrinB3 in these processes. NMDA receptors are important in regulating synaptic functions and plasticity in the adult hippocampus, and Eph receptors have been shown to cluster NMDA receptors to the cell membrane. These studies show that ephrinB3 interacts with EphA4 to regulate plasma membrane levels of NR1 in Cos-1 cells and primary hippocampal neurons. In the absence of ephrinB3, NR1 levels are decreased in synaptosomal membranes, increased in microsomal tissues, but not changed in total extracts. This suggests that ephrinB3 regulates NR1 levels through protein trafficking and not gene transcription. Analysis of protein trafficking confirmed that ephrinB3 specifically interacts with EphA4 receptor to regulate NR1 exocytosis but not endocytosis in both transfected Cos-1 cells and primary hippocampal neurons. We postulate that ephrin-Eph receptor interactions are important mediators of synaptic formation and function, in part, through their regulation of NMDA receptors in the hippocampal synapse. In addition, we find that both ephrinB3KO and ephrinB3lacZ mice show an increased number of excitatory synapses, demonstrating a cytoplasmic-dependent reverse signaling role of ephrinB3 in regulating synapse number. Together, these data suggest that ephrinB3 may act like a receptor to transduce reverse signals to regulate the number of synapses formed in the hippocampus, and that it likely acts to stimulate forward signaling through Eph receptors to modulate NMDA receptor trafficking, LTP and learning.

Recently we have begun to investigate a novel role of EphB receptors in opiate-dependant analgesia. EphB2-β-galactosidase knockins demonstrate that EphB2 is persistently expressed within a number of neural pathways involved in MOR-mediated nociception in vivo and that EphB2 colocalizes with markers of the MOR at the cellular level in the spinal cord and dorsal root ganglia. Despite demonstrating wild-type levels of sensory and motor activity, EphB2 null mice exhibit a significantly altered analgesic response to repeated (but not naive) opiate exposure compared to controls. Investigation of EphB2 null mice and wild type animals revealed no differences in MOR protein levels or affinity. Analysis of this opiate-mediated tolerance suggests that associative phenomena play a substantial role in mediating the analgesic effects observed, possibly due to defeciencies in CA1-mediated learning. Therefore, loss of EphB2 may diminish context-dependent learning and that such learning plays a substantial role in regulating morphine-dependent tolerance.

Recently we have begun to investigate a novel role of EphB receptors in opiate-dependant analgesia. EphB2-β-galactosidase knockins demonstrate that EphB2 is persistently expressed within a number of neural pathways involved in MOR-mediated nociception in vivo and that EphB2 colocalizes with markers of the MOR at the cellular level in the spinal cord and dorsal root ganglia. Despite demonstrating wild-type levels of sensory and motor activity, EphB2 null mice exhibit a significantly altered analgesic response to repeated (but not naive) opiate exposure compared to controls. Investigation of EphB2 null mice and wild type animals revealed no differences in MOR protein levels or affinity. Analysis of this opiate-mediated tolerance suggests that associative phenomena play a substantial role in mediating the analgesic effects observed, possibly due to defeciencies in CA1-mediated learning. Therefore, loss of EphB2 may diminish context-dependent learning and that such learning plays a substantial role in regulating morphine-dependent tolerance.

Les ephrines et leurs récepteurs Eph constituent une famille multigénique de facteurs de guidage cellulaire et axonal. Ces facteurs jouent un rôle-clé dans l’établissement de cartes neurales topographiques, notamment au niveau des connexions thalamocorticales, réseau neuronal majeur du cerveau des mammifères. Notre projet visait initialement à étudier l’implication des ephrines corticales dans la génèse des connexions thalamocorticales par une approche de gain de fonction. Pour ce faire, nous avons généré des souris transgéniques présentant une expression ectopique spécifique de l’ephrine-A5 dans le cortex en développement, en utilisant une technique de transgénèse d’addition par chromosome artificiel de bactéries (BAC). De façon surprenante, l’analyse de ces souris nous a révélé que les ephrines, à côté de leurs rôles classiques de facteurs de guidage, influençaient la taille du cortex cérébral en régulant l’apoptose des progéniteurs neuronaux. En effet, nous avons pu montrer que l’expression ectopique du ligand ephrine-A5 par les progéniteurs corticaux exprimant son récepteur EphA7 résultait en une déplétion précoce en progéniteurs corticaux par apoptose, et une diminution subséquente de la taille du cortex. Cette vague apoptotique est observée en l’absence de toute altération détectable de la prolifération, la différenciation et la migration neurale dans le cortex. Nous avons étayé notre étude in vivo par des expériences in vitro, qui ont montré que l’ephrine-A5 recombinante était capable d’induire rapidement la mort des progéniteurs neuronaux dissociés. Nous avons également montré que cette mort cellulaire impliquait l’activation de la caspase-3, confirmant ainsi l’effet direct des ephrines et de leurs récepteurs sur une ou plusieurs cascades apoptotiques. Par contre, la stimulation des neurones post-mitotiques corticaux par l’ephrine-A5 est accompagnée d’une activation de la caspase-3 sans mort cellulaire apparente. La signalisation ephrine/Eph induirait donc l’activation de la caspase-3 dans différents types cellulaires, sans que celle-ci ne soit systématiquement le reflet d’une mort cellulaire programmée. Parallèlement, afin d’évaluer l’importance physiologique de cette voie pro-apoptotique dépendante des ephrines, nous avons étudié des souris présentant une perte de fonction du récepteur EphA7. L’analyse de ces mutants nous a permis de mettre en évidence une diminution de l’apoptose des progéniteurs corticaux, une augmentation de la taille du cortex, ainsi qu’une hypercroissance exencéphalique de tout le cerveau antérieur dans les cas les plus extrêmes. Ces observations indiquent donc que les ephrines sont nécessaires au contrôle de la mort cellulaire programmée des progéniteurs du cortex cérébral. Nous avons également observé le même phénotype exencéphalique dans des mutants déficients en ephrines-A2, -A3 et -A5, dont l’analyse préliminaire suggère également des défauts de processus apoptotiques. Nos diverses expériences, combinant une approche par gain et perte de fonction, à la fois in vivo et in vitro, ont ainsi permis de proposer un nouveau rôle des ephrines en marge de leur implication dans la guidance axonale, à savoir un rôle dans le contrôle de la taille cérébrale par induction de l’apoptose des progéniteurs corticaux. La mise en évidence de cette nouvelle voie de signalisation pro-apoptotique pourrait avoir des implications importantes dans d’autres aspects de la biologie du développement et des cellules souches, ainsi que dans l’oncogénèse.

La conversion de la protéine prion cellulaire PrPC en une isoforme pathologique, la protéine prion scrapie PrPSc, est à l'origine d'un groupe de maladies neurodégénératives, les Encéphalopathies Spongiformes Transmissibles (EST). De nombreux travaux indiquent que la toxicité de la PrPSc implique une déviation de la fonction normale de la PrPC, cependant le rôle physiologique de la protéine prion n’est que partiellement compris. Dans ce travail, nous nous sommes attachés à identifier des voies de signalisation mobilisées par la PrPC qui pourraient à la fois rendre compte du rôle de cette protéine dans le développement du système nerveux et être impliquées dans la pathogénèse des EST. Nous montrons que la protéine prion contrôle l’activité de la voie Notch, une voie de signalisation qui joue un rôle majeur dans le développement mais également dans l’homéostasie du système nerveux central et la plasticité synaptique. Dans des modèles ex vivo et in vivo d’EST, nous mettons en évidence une diminution de l’activité de la voie Notch, ainsi que de l’expression des récepteurs de la famille Eph - connus pour leur implication dans l’activité synaptique. Cette diminution des Eph est retrouvée dans des cellules dépourvues de PrPC. Ainsi, l’observation d’un profil similaire entre la perte d’expression de la PrPC et l’infection par les prions renforce l’idée d’une déviation de la fonction normale de la PrPC par la PrPSc. Des inhibiteurs de l’activité histone désacétylase (HDAC) permettent de rétablir l’expression des acteurs de la voie Notch et des récepteurs Eph aussi bien dans les cellules déplétées en PrPC que dans celles infectées par les prions, suggérant que des mécanismes épigénétiques sont impliqués dans le contrôle transcriptionnel de ces gènes par la protéine prion. Ce travail fournit les bases pour évaluer un effet bénéfique des inhibiteurs de HDAC dans un modèle de souris infectées par les prions et ainsi déterminer si les HDAC pourraient constituer de nouvelles cibles thérapeutiques pour combattre les EST. / The conversion of the cellular prion protein PrPC into a pathogenic isoform, the scrapie prion protein PrPSc, lies at the root of a group of neurodegenerative disorders known as Transmissible Spongiform Encephalopathies (TSEs). Several lines of evidence indicate that PrPSc-mediated toxicity involves a subversion of PrPC normal function, however, our knowledge of PrPC physiological role is still far from complete. In this work, we sought to identify signalling pathways mobilized by PrPC that could accommodate both its role in central nervous system development and its implication in TSE pathogenesis. We show that the prion protein controls the activity of the Notch pathway, which plays an overriding role during embryonic development as well as central nervous system homeostasis and synaptic plasticity. In both ex vivo and in vivo models of TSE, we monitored a decrease in Notch activity, together with reduced expression of Eph receptors, which are key players in synaptic activity. The reduction in Eph is also found in PrPC-depleted cells. Hence, our observation of a similar signature of PrPC depletion and prion infection strengthens the view that PrPSc diverts PrPC function. We found a restoration of Notch and Eph effectors expression in response to histone deacetylase (HDAC) inhibitors, both in PrPC-depleted and prion-infected cells, suggesting that epigenetic mechanisms are involved in the PrP-dependent transcriptional control of these genes. This work provides a foundation for assessing a beneficial effect of HDAC inhibition in prion-infected mice and thereby defining whether HDAC could represent novel therapeutic targets to combat TSEs.

Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Ephrins and Eph receptors have been implicated in a number of developmental processes including axon growth and guidance. One important guidepost is the central nervous system midline, where ephrins and Eph receptors have been implicated. At the embryonic midline, axons either cross into the contralateral central nervous system (CNS) targeting appropriate partners on the opposite side or remain ipsilateral extending either rostrally or caudally. In these studies, we examine a major forebrain commissure called the corpus callosum (CC). Agenesis of the CC is a rare birth defect that occurs in isolated conditions and in combination with other developmental cerebral abnormalities. Recent identification of families of growth and guidance molecules has generated interest in the mechanisms that regulate callosal growth. One family, ephrins and Eph receptors, has been implicated in mediating midline pathfinding decisions; however, the complexity of these interactions has yet to be unraveled. This dissertation sheds light on which B-class ephrins and Eph receptors function to regulate CC midline growth, and how these molecules interact with important guideposts during development. We also show that multiple Eph receptors (B1, B2, B3, and A4) and B-class ephrins (B1, B2, and B3) are present and function in developing forebrain callosal fibers based on both spatial and temporal expression patterns and analysis of gene-targeted knockout mice. Defects are most pronounced in the combination double knockout mice, suggesting that compensatory mechanisms exist for several of these family members. Furthermore, these CC defects range from mild hypoplasia to complete agenesis and Probst's bundle formation. Further analysis of the ephrinB3 gene revealed that Probst's bundle formation may reflect aberrant glial formations which alter the normal architecture of midline glia resulting in one potential mechanism of this abnormal phenotype. Another potential mechanism we discovered is a role for EphB1 receptor in the altered sensitivity of CC axons to midline guidance cues. Removal of this receptor resulted in cortical axons responding to GW guidepost cells with increased sensitivity. Our results support a significant role for ephrins and Eph receptors in CC development and may provide insight to possible mechanisms involved in axon midline crossing as well how failed molecular and genetic mechanisms may contribute to human CC disorders. Lastly, we show that one fiber tract that remains ipsilateral in the forebrain may use distinct midline guideposts to regulate proper growth and guidance. These findings implicate additional ephrins and Eph receptors in CC midline guidance than previously known and reveal novel mechanisms in mice, which may be pertinent to human disease states that result in agenesis of the CC.

O fator derivado do epitélio pigmentado (PEDF) é um fator neurotrófico que possui um grande potencial trófico nos neurônios motores da medula espinal, bem como é capaz de modular o microambiente da lesão. Desta forma, analisamos a capacidade do tratamento com PEDF em promover a neuroplasticidade da medula espinal após lesão isquêmica. Ratos Wistar adultos foram submetidos à lesão medular isquêmica do tipo fototrombótica, segundo o método de Rose Bengal, na altura do 11° segmento torácico e foram imediatamente tratados com inoculação local de PEDF (grupo PEDF) ou solvente (grupo Salina). Ratos submetidos à cirurgia simulada (grupo Sham) receberam a injeção do solvente. Ao término do procedimento cirúrgico, os ratos foram submetidos a testes neurofuncionais durante 6 semanas. Após esse período, os animais sofreram eutanásia e o tecido medular foi dividido entre as técnicas de imunoistoquímica, western blot e PCR em tempo real. Foi analisada na região lombar anterior da medula espinal a modulação das CSPGs, a expressão dos fatores neurotróficos NT-3, GDNF, BDNF e FGF-2, bem como os níveis das moléculas associadas à angiogênese e apoptose (laminina e Bcl-2), das proteínas relacionadas à neuroplasticidade (MAP-2, GAP-43 e sinaptofisina) e do sistema Eph/efrina e a RhoA, que são capazes de modular o crescimento de fibras. Os resultados mostraram uma recuperação parcial e espontânea do comportamento sensório-motor dos animais que foram submetidos à lesão fototrombótica, onde o tratamento com PEDF foi capaz de potencializar alguns desses parâmetros. A análise da região lombar anterior da medula espinal, caudal à lesão, mostrou uma diminuição das CSPGs nos dois grupos lesados, o que pode ter favorecido os eventos de neuroplasticidade. O tratamento com PEDF foi capaz de promover a regulação dos fatores neurotróficos NT-3 e GDNF, diminuir a angiogênese local (diminuição da laminina) e potencializar o processo de neuroplasticidade (aumento da MAP-2) nessa região. A lesão medular isquêmica foi capaz de modular a expressão do receptor EphA4 e da efrina-B1 e o tratamento com PEDF possivelmente regulou o estado de ativação da efrina-A2 e da efrina-B3 e certamente modulou a ativação da efrina-B2. Ainda, os receptores Eph e as efrinas foram observados diferentemente nos neurônios e astrócitos. Nossos resultados confirmam a capacidade plástica da medula espinal após lesão e mostra que o tratamento com PEDF foi capaz de potencializar esse processo / The pigment epithelium derived factor (PEDF) is a neurotrophic factor that has a great trophic potential in the motor neurons of the spinal cord, and is able to modulate the lesion microenvironment. We analyzed the capacity of the treatment with PEDF to promote the neuroplasticity after ischemic spinal cord injury. Adult male Wistar rats were underwent to photothrombotic ischemic spinal cord injury, according to the Rose Bengal method, at the level of 11° thoracic segment, and were immediately treated with local injection of PEDF (PEDF group) or solvent (Saline group). Rats underwent to a sham surgery (Sham group) received solvent injection. At the end of surgery, the rats were submitted to neurofunctional tests during 6 weeks. After this period, the animals were euthanized, and the anterior lumbar region of the spinal cord tissue was submitted to immunohistochemistry, western blot and real-time PCR analyses. The inhibitory response of CSPGs, the expression of neurotrophic factors (NT-3, GDNF, BDNF and FGF-2), the molecules associated with angiogenisis and apoptosis (laminin and Bcl-2), the proteins related to neuroplasticity (MAP-2, GAP-43 and synaptophysin), as well the Eph/ephrin system and the RhoA, which is able to modulate the fibers growth, were evaluated. The results showed a spontaneous, and parcial, recovery of the sensory motor behavior of the animals that were underwent to a photothrombotic injury, and the treatment with PEDF was able to potentiate some of these parameters. The analysis of the anterior lumbar region of the spinal cord, caudally to the lesion, showed a decrease of CSPGs, which may have favored the neuroplasticity events. The treatment with PEDF was able to promote the regulation of NT-3 and GDNF, as well the reduction of laminin and the increase of MAP-2 in that region. In relation to the Eph/ephrin system, the ischemic spinal cord injury was able to modulate the EphA4 receptor and ephrin-B1 expression, and the treatment with PEDF possibly regulated the activation state of ephrin-A2 and ephrin-B3 and certainly modulated the ephrin-B2 activation. Eph receptors and ephrins have been found specifically in neurons and astrocytes. Our results confirmed the plastic capacity of the spinal cord after injury and showed that the treatment with PEDF was able to enhance this process

EINLEITUNG Das maligne Melanom stellt aufgrund seiner frühen Metastasierung und der Resistenz gegenüber den bisher bekannten Therapieansätzen eine der aggressivsten Tumorentitäten dar. Allerdings handelt es sich beim Melanom um einen antigenen und immunogenen Tumor. Dies schürt die Hoffnung, dass durch das bessere Verständnis der Mechanismen, die der Metastasierung, aber auch der Dysregulation des Immunsystems zugrunde liegen, Rückschlüsse auf neue Therapieansätze, beispielsweise unter Einbeziehung der Immunabwehr, gezogen werden können. Darüber hinaus würde die Entwicklung von Radiotracern, die eine frühzeitige Diagnose und möglicherweise auch die Auswahl von Patienten für eine personalisierte Tumortherapie ermöglichen, die Heilungschancen des malignen Melanoms wesentlich verbessern. Das Eph-Ephrin-System wiederum stellt ein vielfältiges Zellkommunikations-System dar, das sowohl in lebenswichtige als auch in pathologische Prozesse involviert ist. Beispielsweise nehmen Eph-Rezeptoren und Ephrine Einfluss auf die gerichtete Bewegung von neuronalen, endothelialen und inflammatorischen Zellen. Zudem beeinflussen sie die Bewegung von Tumorzellen und tragen so zur Tumorprogression bei. Ausgehend von diesem Hintergrund wurde die Hypothese formuliert, dass die Eph-Ephrin-vermittelte Interaktion von Melanomzellen und Tumor-assoziierten inflammatorischen Zellen die Progression und Metastasierung des malignen Melanoms beeinflusst. Im Speziellen sollte im Rahmen der vorliegenden Arbeit geprüft werden, ob die Rezeptor-Tyrosinkinase EphB4 im Zusammenspiel mit seinem Liganden EphrinB2 die Progression und Metastasierung des malignen Melanoms fördert. Darüber hinaus sollte getestet werden, ob der Rezeptor EphB6, der ebenfalls zur Bindung von EphrinB2 fähig ist, aber über eine mutierte und damit funktionsunfähige Kinasedomäne verfügt, eine regulative Rolle übernimmt und antitumorigen wirkt. Aufbauend auf den Erkenntnissen zur Bedeutung von EphB4, EphB6 und EphrinB2 beim malignen Melanom sollten zudem verschiedene Ansätze zur Bildgebung der oben genannten Eph-Rezeptoren und Ephrine mittels PET etabliert und geprüft werden. ERGEBNISSE UND DISKUSSION Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurde erstmalig gezeigt, dass die Membranproteine EphB4, EphB6 und EphrinB2 bei den ausgewählten humanen Melanomzellen und den inflammatorischen Zellen exprimiert werden und somit potentielle Interaktionsmöglichkeiten dieser Zellen darstellen. Infolge der Kokultur mit HL-60(M)-Zellen, die als Modell für Tumor-assoziierte Makrophagen dienten, kam es zu einer verminderten Adhäsion und/oder Migration der Melanomzellen sowie im Falle der A375- und A2058-Melanomzellen zu einer verstärkten Sekretion des proinflammatorischen Zytokins IL-6. Aufgrund der breiten Wirkung von IL-6 ergeben sich daraus vielfältige Einflussmöglichkeiten auf das Tumormikromilieu. Diese wurden im Rahmen der vorliegenden Arbeit jedoch nicht näher charakterisiert, da erste Ergebnisse eine Beteiligung des Eph-Ephrin-Systems ausschlossen. Während die Überexpression von EphB6 keinen Einfluss auf die Metastasierungs-relevanten Eigenschaften der A375-Melanomzellen hatte, führte die erhöhte Proteinbiosynthese von EphB4 zu einer verminderten Migration der Zellen im intakten Zellverband. Des Weiteren bewirkte EphB4 eine verstärkte Adhäsion der A375-Zellen an das Extrazellularmatrix-Protein Fibronektin, wodurch die Migration dieser Melanomzellen, im Sinne einer Metastasierung, zusätzlich beeinträchtigt wird. Die erhöhte mRNA-Expression des Liganden EphrinB2 in den A375-Melanomzellen führte zu einer verminderten chemotaktischen Migration der Zellen. Um den Einfluss von EphB4 auf die Tumorprogression und Tumorangiogenese beim malignen Melanom in vivo untersuchen zu können, wurde im Rahmen der vorliegenden Arbeit ein murines Xenograft-Modell mit subkutanen A375 pIRES- bzw. A375 EphB4-Tumoren etabliert. Die Auswertung der Tumorvolumina sowie der [18F]FDG-, [18F]FMISO- und Hoechst 33342-Anreicherung in den Tumoren ergab, dass die erhöhte EphB4-Proteinbiosynthese zu tendenziell kleineren Tumoren führte. Diese waren zudem signifikant schwächer perfundiert und wiesen im Inneren größere hypoxische Areale auf als die A375 pIRES-Tumoren. Somit zeigte EphB4 neben seiner antimetastasischen Wirkung in vitro auch eine antitumorigene Wirkung in vivo, wobei letztere möglicherweise auf eine Störung der Gefäßbildung zurückzuführen ist. Da eine adäquate Blutversorgung der Tumoren für die Metastasierung von Tumorzellen von Bedeutung ist, könnte dies auch auf eine antimetastatische Wirkung in vivo hinweisen. Des Weiteren wurde im Rahmen der vorliegenden Arbeit ein neuer, 18F-markierter EphB4 Kinaseinhibitor (Verbindung [18F]2) getestet. Dieser zeigte im A375-pIRES/EphB4-Tumor-Xenograft-Modell eine geringe Tumoranreicherung, die von der EphB4-Proteinbiosynthese in den Tumoren unabhängig war. Darüber hinaus kam es zur schnellen hepatobiliären Ausscheidung von Verbindung [18F]2, was deren radiopharmazeutischer Anwendung im Wege steht. SCHLUSSFOLGERUNG UND AUSBLICK Insbesondere die erhöhte Proteinbiosynthese von EphB4 hatte im Falle der untersuchten A375-Melanomzellen zu einer verminderten Migration und zu einer erhöhten Adhäsion der Zellen geführt. Somit konnte im Rahmen der vorliegenden Arbeit gezeigt werden, dass EphB4 die Metastasierungs-relevanten Eigenschaften dieser Zellen in vitro beeinträchtigt. Darüber hinaus deuteten Untersuchungen am A375-pIRES/EphB4-Tumor-Xenograft-Modell auf eine antitumorigene Wirkung des EphB4-Rezeptors in vivo hin. Aufgrund dessen muss der anfänglich formulierten Hypothese, dass EphB4 im Zusammenspiel mit seinem Liganden EphrinB2 die Progression und Metastasierung des malignen Melanoms fördert, widersprochen werden. Eine regulative Beteiligung des Kinase-defizienten Rezeptors EphB6, der ebenfalls zur Bindung von EphrinB2 fähig ist, konnte im Rahmen der vorliegenden Arbeit nicht sicher nachgewiesen werden. Allerdings ergeben sich aufgrund der Expression der Rezeptoren EphB4 und EphB6 sowie deren Ligand EphrinB2 sowohl auf den untersuchten Melanomzellen als auch auf den verschiedenen Tumor-assoziierten inflammatorischen Zellen interessante Interaktionsmöglichkeiten dieser Zellen. Deren Einfluss auf die Progression und Metastasierung des malignen Melanoms sollte in weiterführenden Experimenten untersucht werden. Das im Rahmen der vorliegenden Arbeit etablierte A375-pIRES/EphB4-Tumor-Xenograft-Modell ermöglicht die In vivo-Charakterisierung von Radiotracer, die gegen Rezeptor-Tyrosinkinasen im Allgemeinen oder aber selektiv gegen EphB4 gerichtet sind. Da Verbindung [18F]2 eine ungünstige Pharmakokinetik zeigte, was wahrscheinlich auf die hohe Lipophilie des Radiotracers zurückzuführen ist, sollten sich zukünftige Untersuchungen mit der chemischen Modifikation dieser Verbindung beschäftigen, mit dem Ziel die Lipophilie und damit die biologische Halbwertszeit des Radiotracers zu verbessern. Zusätzlich sollte die Entwicklung von Radiotracern auf der Basis von löslichen Eph-Rezeptoren und Ephrinen (sEph bzw. sEphrin) weiter vorangetrieben werden.