Ziel der vorliegenden Arbeit waren pharmakologische Untersuchungen zum antiproliferativen Effekt der beiden Laktatdehydrogenase (LDH)-Inhibitoren Natriumoxamat und Galloflavin sowie des MRP1-Inhibitors Reversan einzeln und in Kombination bei verschiedenen Sauerstoffkonzentrationen in vitro zu untersuchen. Zusätzlich wurde der antiproliferative Effekt der drei Inhibitoren mit dem antiproliferativen Effekt von 5-FU verglichen. Das Konzept zu dieser Arbeit basiert auf Gemeinsamkeiten zwischen LDH und MRP1 in malignen Zellen. Eine ist, dass beide Moleküle von zahlreichen Tumoren überexprimiert werden. Weiter sind beide an der Ausbildung von Chemoresistenz beteiligt und beide werden auch in Hypoxie exprimiert. Zudem wird das für die Funktion von MRP1 notwendige ATP in malignen Zellen hauptsächlich mit der hyperaktiven Glykoloyse gebildet, deren Stoffumsatz auch von der LDH-Aktivität abhängig ist. Eine kombinierte Inhibition beider Zielstrukturen scheint somit geeignet zu sein, um die Proliferation maligner Zellen gezielt zu hemmen. Da in großen Teilen solider Tumoren hypoxische bzw. anoxische Bedingungen vorherrschen, wurde die Wirksamkeit der drei Inhibitoren auch bei 5 % und 1 % Sauerstoff, die als tumorphysiologisch gelten, untersucht. Die wichtigsten Ergebnisse aus dieser Arbeit sind, dass die beiden LDH-Inhibitoren Natriumoxamat und Galloflavin und der MRP1-Inhibitor Reversan einen antiproliferativen Effekt bei kolorektalen Karzinomzellen auslösen, der auch für tumorphysiologische Sauerstoffkonzentrationen nachzuweisen war. So verringerte sich durch Natriumoxamat bzw. Galloflavin der Anteil vitaler Zellen um bis zu 45 % und durch Reversan um bis zu 60 % bei 5 % und 1 % Sauerstoff im Vergleich zur unbehandelten Kontrolle. Auch unterschiedliche Kombination aus Natriumoxamat, Galloflavin und Reversan führten zu einer Steigerung des antiproliferativen Effektes, der auch immer bei tumorphysiologischen Konzentrationen nachzuweisen war. Den stärksten antiproli-ferativen Effekt wies die Dreifachkombination aus Galloflavin, Natriumoxamat und Reversan auf. So verringerte sich der Anteil vitaler Zellen bei 1 % Sauerstoff durch diese Kombination auf bis zu 28 % bei vier der fünf kolorektalen Karzinomzelllinien. Die Dreifachkombination wies einen gleichstarken bzw. stärkeren antiproliferativen Effekt auf als das Chemotherapeutikum 5-FU und zwar ebenfalls bei 5 % und 1 % Sauerstoff. Die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit zum antiproliferativen Effekt von Natriumoxamat, Galloflavin (beides LDH-Inhibitoren) und Reversan (MRP1-Inhibitor) in vitro lassen den Schluss zu, dass das Konzept der Arbeit, einen antiproliferativen Effekt auch bei tumorphysiologischen Sauerstoffkonzentrationen zu induzieren, grundsätzlich bestätigt wurde. Auch löste die gemeinsame Hemmung von LDH und MRP1 einen teilweise stärkeren antiproliferativen Effekt aus als 5-FU. Weitere Untersuchungen sind aber ohne Frage nötig, um die molekularen Interaktion zwischen LDH und MRP1 sowie ihrer Inhibition im Detail zu verstehen. / The aim of the present study was to investigate the antiproliferative effect of the two lactate dehydrogenase (LDH) inhibitors sodium oxamate and galloflavin and the MRP1 inhibitor reversan at different oxygen concentrations in vitro. The inhibitors were used individually and in combination. In addition, the antiproliferative effect of the three inhibitors was compared with the antiproliferative effect of 5-FU. The concept of this study is based on similarities between LDH and MRP1 in malignant cells: their overexpression by numerous tumors; their contribution to chemoresistance and their expression in hypoxia. In addition, the ATP necessary for the function of MRP1 is mainly formed in malignant cells by an increased turnover of the hyperactive glycolysis, which also depends on the LDH activity. Thus, a combined inhibition of both targets appears to inhibit tumor cell proliferation effectively. Since hypoxic or anoxic conditions prevail in large parts of solid tumors, the efficacy of the three inhibitors was also investigated at 5% and 1% oxygen, which are considered to be physiological for solid tumors. The most important results of the study are that both sodium oxamate and galloflavin, as well as reversan trigger an antiproliferative effect in colorectal carcinoma cells, even in the presence of tumor physiological oxygen concentrations. For example, the pro-portion of viable cells decreased up to 45% with sodium oxamate or galloflavin and up to 60% with reversan, even at 5% and 1% oxygen compared to untreated control cells. Different combinations of sodium oxamate, galloflavin and reversan resulted in en-hanced antiproliferative effects, which were also demonstrated at tumor physiological oxygen concentrations. The strongest antiproliferative effects were observed with the triple combination of galloflavin, sodium oxamate and reversan. In this combination, the proportion of viable cells decreased to 28% at 1% oxygenation in four of the five colorectal carcinoma cell lines. The triple combination caused an antiproliferative effect that was equal to or even more potent than the antiproliferative effect of the chemotherapeutic agent 5-FU also at 5% and 1% oxygen. The results of this study on the antiproliferative effect of sodium oxamate, galloflavin (both LDH inhibitors) and reversan (MRP1 inhibitor) in vitro seems to confirm the aim of the study, which was to induce an antiproliferative effect even in tumor physiologi-cal oxygen concentrations. In part, the combined inhibition of LDH and MRP1 caused a stronger antiproliferative effect than 5-FU. However, further investigations are neces-sary to comprehend the molecular interaction between LDH and MRP1 as well as its inhibition in detail.

Das Tumormikromilieu beeinflusst maßgeblich Tumorwachstum und -progression sowie das Ansprechen von Tumorzellen auf Strahlen- und Chemotherapie. Weiterhin ist bekannt, dass Wachstumsfaktoren, Sauerstoffgehalt und extrazelluläre Matrix (EZM) als Resistenzfaktoren das Zellüberleben nach Exposition mit ionisierender Strahlung oder zytotoxischen Substanzen bestimmen. Weitere zelluläre Parameter, wie Zellmorphologie, Zytoskelettarchitektur und Chromatinkondensation, werden ebenfalls in Abhängigkeit der Wachstumsbedingungen moduliert, wie vergleichende Untersuchungen an physiologischeren drei- (3D) mit herkömmlichen zwei-dimensionalen (2D) Zellkulturen zeigen. Veränderungen der Chromatindichte beeinflussen zudem die Genexpression, wodurch wichtige zelluläre Prozesse, wie Überleben, Proliferation und Differenzierung der Zellen, reguliert werden. Außerdem ist die Chromatinkondensation für eine effektive Reparatur strahleninduzierter DNA-Schäden, wie DNA-Doppelstrangbrüche (DSB), von großer Bedeutung. Das Ziel der vorliegenden Arbeit bestand darin, die zelluläre Strahlenempfindlichkeit unter Berücksichtigung der Chromatinkondensation in humanen Bronchial- (A549) und Plattenepithelkarzinomzellen (UTSCC-15) in Abhängigkeit der Wachstumsbedingungen zu analysieren. Da die molekularen Mechanismen der Wechselwirkung zwischen Chromatindichte und Reparatur strahleninduzierter DSB bis heute unklar sind, war die Untersuchung dieser Zusammenhänge unter 2D, 3D und in vivo Wachstumsbedingungen von besonderem Interesse. Die Ergebnisse dieser Arbeit zeigen, dass das Zellwachstum in einer physiologischen 3D Matrix im Vergleich zur herkömmlichen 2D Zellkultur zu einer geringeren Anzahl an strahleninduzierten residuellen DSB (rDSB) und letalen Chromosomenaberrationen führen kann, was wiederum für ein verbessertes Zellüberleben nach Bestrahlung verantwortlich sein könnte. Des Weiteren konnte in 3D im Zusammenhang mit einer höheren Chromatinkondensierung eine Erhöhung der zellulären Strahlenresistenz gezeigt werden. Auf molekularer Ebene zeigen die Ergebnisse dieser Arbeit außerdem, dass eine siRNA-vermittelte Hemmung chromatinmodifizierender Histondeacetylasen (HDAC 1, 2 und 4) zu keiner Strahlensensibilisierung führt, während durch die Behandlung mit dem pharmakologischen HDAC-Inhibitor Panobinostat (LBH589) neben der Chromatindekondensierung auch eine erhöhte Strahlenempfindlichkeit der Zellen erreicht werden konnte. In Abhängigkeit der untersuchten Wachstumsbedingungen konnten Unterschiede in der Verteilung strahleninduzierter DSB zwischen hetero- und euchromatischen DNA-Bereichen nachgewiesen werden. Interessanterweise nimmt in 2D dosisabhängig der prozentuale Anteil der Heterochromatin (HC)-assoziierten Foci ab, wohingegen in 3D und im Xenografttumormodell dosisunabhängig etwa die Hälfte der Foci mit heterochromatischen DNA-Bereichen assoziiert sind. Diese Daten zeigen, dass Tumorzellen in 3D und in vivo in Abhängigkeit der veränderten Zellmorphologie und Chromatinkondensierung deutlich mehr HC-assoziierte rDSB besitzen als in 2D, was die Hypothese einer beeinträchtigten Reparatur im HC unterstützt. Dennoch zeigt die Korrelation zwischen der deutlich geringeren rDSB Gesamtanzahl und dem erhöhtem Zellüberleben in 3D, dass neben dem Anteil an kondensiertem Chromatin auch die Gesamtanzahl rDSB ein wichtiger Einflussfaktor der zellulären Strahlenempfindlichkeit zu sein scheint. Die Ergebnisse dieser Arbeit liefern somit wichtige Erklärungsansätze für einen direkten Zusammenhang zwischen Zellmorphologie, Chromatinkondensation und zellulärer Strahlenempfindlichkeit. Des Weiteren unterstreichen diese Untersuchungen das verwendete 3D Zellkulturmodell als Annäherung an die in vivo Situation. Damit sind diese Daten von großer Relevanz für ein besseres Verständnis der zellulären Strahlenempfindlichkeit auf molekularer Ebene und können entscheidend dazu beitragen die Behandlung von Tumorerkrankungen sowie die Heilungschancen der Patienten zu verbessern.

Das Tumormikromilieu beeinflusst maßgeblich Tumorwachstum und -progression sowie das Ansprechen von Tumorzellen auf Strahlen- und Chemotherapie. Weiterhin ist bekannt, dass Wachstumsfaktoren, Sauerstoffgehalt und extrazelluläre Matrix (EZM) als Resistenzfaktoren das Zellüberleben nach Exposition mit ionisierender Strahlung oder zytotoxischen Substanzen bestimmen. Weitere zelluläre Parameter, wie Zellmorphologie, Zytoskelettarchitektur und Chromatinkondensation, werden ebenfalls in Abhängigkeit der Wachstumsbedingungen moduliert, wie vergleichende Untersuchungen an physiologischeren drei- (3D) mit herkömmlichen zwei-dimensionalen (2D) Zellkulturen zeigen. Veränderungen der Chromatindichte beeinflussen zudem die Genexpression, wodurch wichtige zelluläre Prozesse, wie Überleben, Proliferation und Differenzierung der Zellen, reguliert werden. Außerdem ist die Chromatinkondensation für eine effektive Reparatur strahleninduzierter DNA-Schäden, wie DNA-Doppelstrangbrüche (DSB), von großer Bedeutung. Das Ziel der vorliegenden Arbeit bestand darin, die zelluläre Strahlenempfindlichkeit unter Berücksichtigung der Chromatinkondensation in humanen Bronchial- (A549) und Plattenepithelkarzinomzellen (UTSCC-15) in Abhängigkeit der Wachstumsbedingungen zu analysieren. Da die molekularen Mechanismen der Wechselwirkung zwischen Chromatindichte und Reparatur strahleninduzierter DSB bis heute unklar sind, war die Untersuchung dieser Zusammenhänge unter 2D, 3D und in vivo Wachstumsbedingungen von besonderem Interesse. Die Ergebnisse dieser Arbeit zeigen, dass das Zellwachstum in einer physiologischen 3D Matrix im Vergleich zur herkömmlichen 2D Zellkultur zu einer geringeren Anzahl an strahleninduzierten residuellen DSB (rDSB) und letalen Chromosomenaberrationen führen kann, was wiederum für ein verbessertes Zellüberleben nach Bestrahlung verantwortlich sein könnte. Des Weiteren konnte in 3D im Zusammenhang mit einer höheren Chromatinkondensierung eine Erhöhung der zellulären Strahlenresistenz gezeigt werden. Auf molekularer Ebene zeigen die Ergebnisse dieser Arbeit außerdem, dass eine siRNA-vermittelte Hemmung chromatinmodifizierender Histondeacetylasen (HDAC 1, 2 und 4) zu keiner Strahlensensibilisierung führt, während durch die Behandlung mit dem pharmakologischen HDAC-Inhibitor Panobinostat (LBH589) neben der Chromatindekondensierung auch eine erhöhte Strahlenempfindlichkeit der Zellen erreicht werden konnte. In Abhängigkeit der untersuchten Wachstumsbedingungen konnten Unterschiede in der Verteilung strahleninduzierter DSB zwischen hetero- und euchromatischen DNA-Bereichen nachgewiesen werden. Interessanterweise nimmt in 2D dosisabhängig der prozentuale Anteil der Heterochromatin (HC)-assoziierten Foci ab, wohingegen in 3D und im Xenografttumormodell dosisunabhängig etwa die Hälfte der Foci mit heterochromatischen DNA-Bereichen assoziiert sind. Diese Daten zeigen, dass Tumorzellen in 3D und in vivo in Abhängigkeit der veränderten Zellmorphologie und Chromatinkondensierung deutlich mehr HC-assoziierte rDSB besitzen als in 2D, was die Hypothese einer beeinträchtigten Reparatur im HC unterstützt. Dennoch zeigt die Korrelation zwischen der deutlich geringeren rDSB Gesamtanzahl und dem erhöhtem Zellüberleben in 3D, dass neben dem Anteil an kondensiertem Chromatin auch die Gesamtanzahl rDSB ein wichtiger Einflussfaktor der zellulären Strahlenempfindlichkeit zu sein scheint. Die Ergebnisse dieser Arbeit liefern somit wichtige Erklärungsansätze für einen direkten Zusammenhang zwischen Zellmorphologie, Chromatinkondensation und zellulärer Strahlenempfindlichkeit. Des Weiteren unterstreichen diese Untersuchungen das verwendete 3D Zellkulturmodell als Annäherung an die in vivo Situation. Damit sind diese Daten von großer Relevanz für ein besseres Verständnis der zellulären Strahlenempfindlichkeit auf molekularer Ebene und können entscheidend dazu beitragen die Behandlung von Tumorerkrankungen sowie die Heilungschancen der Patienten zu verbessern.

Objective: The aim of this study was to develop an immunomagnetic/real-time reverse transcriptase polymerase chain reaction (RT-PCR) assay and assess its clinical value for the molecular detection of circulating tumor cells (CTCs) in peripheral blood of pancreatic cancer patients. Methods: The presence of CTCs was evaluated in 34 pancreatic cancer patients before systemic therapy and in 40 healthy controls, through immunomagnetic enrichment, using the antibodies BM7 and VU1D9 [targeting mucin 1 and epithelial cell adhesion molecule (EpCAM), respectively], followed by real-time RT-PCR analysis of the genes KRT19, MUC1, EPCAM, CEACAM5 and BIRC5. Results: The developed assay showed high specificity, as none of the healthy controls were found to be positive for the multimarker gene panel. CTCs were detected in 47.1% of the pancreatic cancer patients before the beginning of systemic treatment. Shorter median progression-free survival (PFS) was observed for patients who had at least one detectable tumor-associated transcript, compared with patients who were CTC negative. Median PFS time was 66.0 days [95% confidence interval (CI) 44.8–87.2] for patients with baseline CTC positivity and 138.0 days (95% CI 124.1–151.9) for CTC-negative patients (p = 0.01, log-rank test). Conclusion: Our results suggest that in addition to the current prognostic methods, CTC analysis represents a potential complementary tool for prediction of outcome in pancreatic cancer patients. / Dieser Beitrag ist mit Zustimmung des Rechteinhabers aufgrund einer (DFG-geförderten) Allianz- bzw. Nationallizenz frei zugänglich.

Aim: To develop an immunomagnetic assay for the isolation of circulating tumor cells (CTCs) followed by the analysis of a multimarker panel, which will enable the characterization of these malignant cells with high accuracy. Patients and Methods: Peripheral blood (PB) was collected from 32 metastatic breast cancer patients and 42 negative controls. The antibodies BM7 and VU1D9 were used for immunomagnetic tumor cell enrichment. A real-time reverse transcription-polymerase chain reaction (RT-PCR) approach for the markers KRT19, SCGB2A2, MUC1, EPCAM, BIRC5 and ERBB2 was used for CTC detection and characterization. Results: The positivity rates for each marker were as follows: 46.9% for KRT19, 25.0% for SCGB2A2, 28.1% for MUC1, 28.1% for EPCAM, 21.9% for BIRC5, and 15.6% for ERBB2. After the creation of individualized cutoffs, the sensitivity and specificity of the combined marker gene panel increased to 56.3% and 100%, respectively. Interestingly, 27.0% of the HER2-negative tumor patients showed ERBB2 mRNA-positive CTCs. Conclusions: The described technique can be used to measure CTCs with great accuracy. The use of a multimarker panel for the characterization of CTCs may provide real-time information and be of great value in therapy monitoring. / Ziel: Entwicklung eines immunomagnetischen Verfahrens zur Isolierung zirkulierender Tumorzellen (CTCs) in Kombination mit einer molekularen Multimarkeranalyse für die hochspezifische Identifizierung maligner Zellen. Patientinnen und Methoden: Peripheres Blut (PB) von 32 Patientinnen mit metastasiertem Mammakarzinom und von 42 gesunden Kontrollen wurde für die immunomagnetische Tumorzellanreicherung mit den Antikörpern BM7 und VU1D9 genutzt. Eine Real-Time Reverse Transkription Polymerase-Kettenreaktion (RT-PCR)-Methodik mit den Markern KRT19, SCGB2A2, MUC1, EPCAM, BIRC5 und ERBB2 wurde für den CTC-Nachweis und die Tumorzellcharakterisierung entwickelt. Ergebnisse: Für die einzelnen Marker wurden die folgenden Positivitätsraten ermittelt: 46,9% für KRT19, 25,0% für SCGB2A2, 28,1% für MUC1, 28,1% für EPCAM, 21,9% für BIRC5 und 15,6% für ERBB2. Nach der Bestimmung individualisierter Cut-off-Werte ergab sich für den kombinierten Multimarkernachweis eine Sensitivität und Spezifität von 56,3% bzw. 100%. Bemerkenswert war der Befund, dass 27,0% der HER2-tumornegativen Patientinnen ERBB2-mRNA-positive CTCs aufwiesen. Schlussfolgerung: Die hier beschriebene Methodik bestimmt CTCs mit hoher Spezifität. Die molekulare Multimarkeranalyse liefert wertvolle Real-Time-Informationen für personalisierte Behandlungsmodalitäten. / Dieser Beitrag ist mit Zustimmung des Rechteinhabers aufgrund einer (DFG-geförderten) Allianz- bzw. Nationallizenz frei zugänglich.

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Objective: We aimed to assess the prognostic value of circulating tumor cells (CTC) in patients with advanced gastric and gastroesophageal adenocarcinomas. Methods: The presence of CTC was evaluated in 62 patients with advanced gastric and gastroesophageal adenocarcinomas before systemic therapy and at follow-up through immunomagnetic enrichment for mucin 1- and epithelial cell adhesion molecule (EpCAM)-positive cells, followed by real-time RT-PCR of the tumor-associated genes KRT19 , MUC1 , EPCAM , CEACAM5 and BIRC5 . Results: The patients were stratified into groups according to CTC detection (CTC negative: with all marker genes negative; CTC positive: with at least 1 of the marker genes positive). Patients who were CTC positive at baseline had a significantly shorter median progression-free survival (PFS; 3.5 months, 95% CI: 2.9–4.2) and overall survival (OS; 5.8 months, 95% CI: 4.5–7.0) than patients lacking CTC (PFS 10.7 months, 95% CI: 6.9–14.4, p < 0.001; OS 13.3 months, 95% CI: 8.0–18.6, p = 0.003). Alterations in the marker profile during the course of chemotherapy were not predictive of clinical outcome or response to therapy. Yet, a favorable clinical response depended significantly on CTC negativity (p = 0.03). Conclusion: Our data suggest that the presence of CTC is a major predictor of outcome in patients with gastric and gastroesophageal malignancies.

Objective: The aim of this study was to develop an immunomagnetic/real-time reverse transcriptase polymerase chain reaction (RT-PCR) assay and assess its clinical value for the molecular detection of circulating tumor cells (CTCs) in peripheral blood of pancreatic cancer patients. Methods: The presence of CTCs was evaluated in 34 pancreatic cancer patients before systemic therapy and in 40 healthy controls, through immunomagnetic enrichment, using the antibodies BM7 and VU1D9 [targeting mucin 1 and epithelial cell adhesion molecule (EpCAM), respectively], followed by real-time RT-PCR analysis of the genes KRT19, MUC1, EPCAM, CEACAM5 and BIRC5. Results: The developed assay showed high specificity, as none of the healthy controls were found to be positive for the multimarker gene panel. CTCs were detected in 47.1% of the pancreatic cancer patients before the beginning of systemic treatment. Shorter median progression-free survival (PFS) was observed for patients who had at least one detectable tumor-associated transcript, compared with patients who were CTC negative. Median PFS time was 66.0 days [95% confidence interval (CI) 44.8–87.2] for patients with baseline CTC positivity and 138.0 days (95% CI 124.1–151.9) for CTC-negative patients (p = 0.01, log-rank test). Conclusion: Our results suggest that in addition to the current prognostic methods, CTC analysis represents a potential complementary tool for prediction of outcome in pancreatic cancer patients. / Dieser Beitrag ist mit Zustimmung des Rechteinhabers aufgrund einer (DFG-geförderten) Allianz- bzw. Nationallizenz frei zugänglich.

Aim: To develop an immunomagnetic assay for the isolation of circulating tumor cells (CTCs) followed by the analysis of a multimarker panel, which will enable the characterization of these malignant cells with high accuracy. Patients and Methods: Peripheral blood (PB) was collected from 32 metastatic breast cancer patients and 42 negative controls. The antibodies BM7 and VU1D9 were used for immunomagnetic tumor cell enrichment. A real-time reverse transcription-polymerase chain reaction (RT-PCR) approach for the markers KRT19, SCGB2A2, MUC1, EPCAM, BIRC5 and ERBB2 was used for CTC detection and characterization. Results: The positivity rates for each marker were as follows: 46.9% for KRT19, 25.0% for SCGB2A2, 28.1% for MUC1, 28.1% for EPCAM, 21.9% for BIRC5, and 15.6% for ERBB2. After the creation of individualized cutoffs, the sensitivity and specificity of the combined marker gene panel increased to 56.3% and 100%, respectively. Interestingly, 27.0% of the HER2-negative tumor patients showed ERBB2 mRNA-positive CTCs. Conclusions: The described technique can be used to measure CTCs with great accuracy. The use of a multimarker panel for the characterization of CTCs may provide real-time information and be of great value in therapy monitoring. / Ziel: Entwicklung eines immunomagnetischen Verfahrens zur Isolierung zirkulierender Tumorzellen (CTCs) in Kombination mit einer molekularen Multimarkeranalyse für die hochspezifische Identifizierung maligner Zellen. Patientinnen und Methoden: Peripheres Blut (PB) von 32 Patientinnen mit metastasiertem Mammakarzinom und von 42 gesunden Kontrollen wurde für die immunomagnetische Tumorzellanreicherung mit den Antikörpern BM7 und VU1D9 genutzt. Eine Real-Time Reverse Transkription Polymerase-Kettenreaktion (RT-PCR)-Methodik mit den Markern KRT19, SCGB2A2, MUC1, EPCAM, BIRC5 und ERBB2 wurde für den CTC-Nachweis und die Tumorzellcharakterisierung entwickelt. Ergebnisse: Für die einzelnen Marker wurden die folgenden Positivitätsraten ermittelt: 46,9% für KRT19, 25,0% für SCGB2A2, 28,1% für MUC1, 28,1% für EPCAM, 21,9% für BIRC5 und 15,6% für ERBB2. Nach der Bestimmung individualisierter Cut-off-Werte ergab sich für den kombinierten Multimarkernachweis eine Sensitivität und Spezifität von 56,3% bzw. 100%. Bemerkenswert war der Befund, dass 27,0% der HER2-tumornegativen Patientinnen ERBB2-mRNA-positive CTCs aufwiesen. Schlussfolgerung: Die hier beschriebene Methodik bestimmt CTCs mit hoher Spezifität. Die molekulare Multimarkeranalyse liefert wertvolle Real-Time-Informationen für personalisierte Behandlungsmodalitäten. / Dieser Beitrag ist mit Zustimmung des Rechteinhabers aufgrund einer (DFG-geförderten) Allianz- bzw. Nationallizenz frei zugänglich.

Nierenzellkarzinome (NZKs) gelten als stark immunogene Tumore. Dies ist insbesondere auf die Infiltration durch verschiedene Immunzellpopulationen, wie T-Lymphozyten und Natürliche Killer (NK)-Zellen, sowie das klinische Ansprechen auf immuntherapeutische Strategien zurückzuführen. Bisher existieren jedoch nur sehr wenige Studien zur Rolle von humanen nativen dendritischen Zellen (DCs) in NZK-Geweben und über die Tumor-vermittelte Modulation dieser DCs. DCs nehmen als professionelle Antigen-präsentierende Zellen eine zentrale Schlüsselrolle bei der Induktion und Aufrechterhaltung der angeborenen sowie adaptiven Immunantwort ein. Daher wurde im Rahmen dieser Arbeit erstmals der Effekt von klarzelligen NZKs auf den Phänotyp sowie die immunmodulatorischen Fähigkeiten von 6-sulfo LacNAc+ (slan)DCs evaluiert. SlanDCs, welche eine große Subpopulation humaner Blut-DCs darstellen, sind neben der Sekretion großer Mengen proinflammatorischer Zytokine dazu befähigt, Tumorzellen direkt zu lysieren. Des Weiteren sind slanDCs in der Lage, die antitumoralen Effekte von NK-Zellen zu fördern und CD4+ T-Helfer-Zellen sowie Tumor-reaktive CD8+ T-Lymphozyten effizient zu stimulieren. Angesichts dieser proinflammatorischen Eigenschaften können slanDCs wesentlich an einer Tumor-gerichteten Immunantwort beteiligt sein. Auf dieser Grundlage erfolgte im Rahmen der vorliegenden Arbeit der immunhistochemische Nachweis von slanDCs in klarzelligen NZK-Geweben. Im Vergleich zu Tumor-freiem Nierengewebe trat in den primären Tumorgeweben eine erhöhte Zahl infiltrierender slanDCs auf. Zudem wurde die Präsenz von slanDCs in Lymphknoten- sowie Fernmetastasen von NZK-Patienten beobachtet. Weiterführende Untersuchungen an frischen klarzelligen NZK-Geweben demonstrierten, dass NZK-infiltrierende slanDCs einen unreifen Phänotyp ausprägen und Interleukin-10 produzieren. Ausgehend von diesen Erkenntnissen erfolgten funktionelle Analysen, bei denen der Einfluss der kommerziell erhältlichen klarzelligen NZK-Linien ACHN und Caki-1 sowie der primären klarzelligen NZK-Linien MZ1257RC und MZ2877RC auf bedeutende immunmodulatorische Fähigkeiten von slanDCs untersucht wurde. In diesem Zusammenhang zeigte sich, dass NZK-Zellen effektiv in der Lage sind, sowohl die slanDC-vermittelte Proliferation von CD4+ und CD8+ T-Lymphozyten, als auch die slanDC-induzierte Differenzierung naïver CD4+ T-Lymphozyten in proinflammatorische T-Helfer 1-Zellen zu inhibieren. Darüber hinaus wurde demonstriert, dass NZK-Zellen das Potenzial von slanDCs zur Aktivierung von NK-Zellen hemmen. Untersuchungen der zugrunde liegenden Mechanismen zeigten, dass die funktionelle Inhibition von slanDCs durch klarzellige NZK-Zellen über membranständige Moleküle vermittelt wird. Die im Rahmen dieser Dissertation gewonnenen Erkenntnisse weisen darauf hin, dass NZKs die Ausreifung sowie wesentliche funktionelle Eigenschaften von DCs inhibieren. Dies deutet auf einen neuen Immunescape-Mechanismus klarzelliger NZKs hin, welcher auf einer Tumorzell-vermittelten Generierung von tolerogenen slanDCs basiert und eine unzureichende Aktivierung der angeborenen sowie adaptiven Tumor-gerichteten Immunantwort zur Folge hat. Diese neuen Erkenntnisse können einen Beitrag zu einem besseren Verständnis der Interaktion von NZKs mit nativen humanen DCs leisten und die Konzeption neuer therapeutischer Strategien ermöglichen, welche auf einer Verstärkung der antitumoralen Eigenschaften von DCs beruhen.