Das Peptid Endothelin-1 (ET-1) hat neben seiner vasokonstriktorischen Wirkung auch wachstumsinduzierende Eigenschaften. Um seine Bedeutung für Tumorwachstum zu untersuchen wurde das ET-System des experimentellen Lebertumors Morris-Hepatom (MH)-7777 in vitro und in vivo zunächst charakterisiert. Erstmals wurde dann versucht, Tumorwachstum auch in vivo durch Behandlung mit einem ET-Rezeptorantagonisten zu inhibieren. METHODEN: Im Kulturüberstand von MH-7777-Zellen wurde die Menge des synthetisierten irET-1 gemessen. Über Proliferationsassays erfolgte die Untersuchung des Zellwachstums bei Inkubation mit ET-1 sowie den ET-Rezeptorantagonisten BQ 123, LU 135252 und LU 302872. Zur Charakterisierung des ET-Systems im MH-7777 in vivo wurden ir(Big-)ET-1-Plasma- und Gewebekonzentrationen bestimmt. Die Messung der ET-Rezeptordichte und der Rezeptoraffinität erfolgte in Scatchard-Rezeptor-Bindungsstudien. Die Hälfte einer Gruppe von 44 hepatomtagenden Buffaloratten wurde über 28 Tage mit dem kombinierten ETA/B-Rezeptorantagonisten LU 302872 behandelt (orale Applikation). DIE ERGEBNISSE zeigen eine endogene irET-1-Produktion der MH-7777-Zellen. Exogene ET-1-Stimulation der Zellen bewirkt eine signifikante Proliferationssteigerung. Die Proliferationshemmung durch die beiden ETA-Rezeptorantagonisten ist schwächer ausgeprägt als die in zwei verschiedenen Proliferationsassays bestätigte Hemmung (p / The peptide endothelin-1 (ET-1) has growth-promoting properties besides its vasopressor characteristic. In order to gain information about its importance for tumor growth the ET system of the experimental liver tumor Morris hepatoma (MH)-7777 was characterized in vitro and in vivo. For the first time it was then tried to inhibit tumor growth in vivo by treatment with an ET receptor antagonist. METHODS: The endogenously produced immunoreactive (ir) ET-1 was quantified in the supernatant of MH-7777 cells. Cell growth at incubation with different concentrations of ET-1 and the ET receptor antagonists BQ 123, LU 135252 and LU 302872 was evaluated performing cell proliferation assays. In order to characterize the ET system in MH-7777 in vivo ir(big-)ET-1 concentrations were determined in plasma and tissue. ET receptor density and affinity in hepatoma was determined performing Scatchard receptor binding assays. Half of 44 hepatoma-bearing Buffalo rats received the combined ETA/B receptor antagonist LU 302872 for 28 days orally. THE RESULTS show an endogenous irET-1 production by MH-7777 cells. Exogenous ET-1 stimulation causes a significant increase in cell proliferation. Growth inhibitory action of ETA-receptor antagonists is not as strong as the inhibition (p

Zur Optimierung der Diagnostik fokaler Leberläsionen mittels Spiral-CT, einschließlich der Mehrschicht-Technik, wurden methodische Aspekte evaluiert und experimentelle Untersuchungen durchgeführt. Die erzielten Ergebnisse konnten anschließend in klinischen Studien überprüft werden. Es stellte sich dabei heraus, daß die diagnostische Aussagekraft der Spiral-CT der Leber erheblich von den angewendeten Untersuchungsparametern wie Schichtdicke, Pitchfaktor, Rekonstruktionsintervall und Röhrenstrom abhängig ist. Diese sollten optimal aufeinander abgestimmt werden, um ein möglichst hohes Kontrast-zu Rausch Verhältnis von Läsionen zum umgebenden Leberparenchym zu erreichen. Ein weiterer wesentlicher methodischer Aspekt war die intravenöse Gabe eines jodhaltigen Kontrastmittels. Hier zeigte sich insbesondere die zeitliche Anpassung des Kontrastmittelbolus an den Start der CT-Untersuchung als bedeutsam. Es wurden diesbezüglich verschiedene Verfahren entwickelt und überprüft. Dabei erwies sich in experimentellen und klinischen Untersuchungen eine spezielle CT-Software zum semiautomatischen Bolustracking als besonders erfolgreich und stellt den derzeitig anerkannten Referenzstandard dar. Die Untersuchung der Leber in mehreren Perfusionsphasen, der sog. arteriellen und der portalvenösen Phase war bei Patienten mit hypervaskularisierten Tumoren besonders sensitiv und spezifisch, wohingegen sich bei hypovaskularierten Leberläsionen die alleinige portalvenöse Phase als ausreichend erwiesen hatte. Auf die Nativuntersuchung kann bei der Leberdiagnostik generell verzichtet werden. Die Spiral-CT erwies sich nach entsprechenden Optimierungsschritten, insbesondere nach Etablierung der Mehrschicht-Spiral-CT, als ein hervorragendes Verfahren für die Diagnostik fokaler Leberläsionen. / Different methodological aspects and experimental studies were performed for the optimization of the diagnostics of focal liver lesions with helical CT including the multi-slice technique. The obtained results were evaluated in successive clinical examinations. The diagnostic impact of helical CT was substantially influenced by various CT scan parameters such as slice thickness, pitch factor, reconstruction interval and tube current. These parameters should be ideally adapted for a sufficiently high contrast-to-noise ratio of liver lesions in respect to the surrounding parenchyma. The intravenous administration of iodinated contrast material was another important feature. Especially the tailoring of the contrast material bolus to the start of the CT scan was essential. Different techniques were developed and evaluated for this reason. In experimental and clinical studies a specially developed CT software for a semiautomatic bolus-tracking proved to be successful and represents the current standard of reference. The examination of the liver in different perfusion phases, eg. arterial and portal venous phase, was very sensitive and specific in patients with hypervascular liver tumors while the portalvenous phase alone was sufficient for hypovascular liver lesions. The unenhanced CT series could be omitted in all instances. Helical CT, especially after introduction of the multi-slice technique proved to be a very effective diagnostic tool for the evaluation of focal liver lesions.

Mit der palliativen transarteriellen Chemoembolisation (TACE) läßt sich eine Verkleinerung von malignen Lebertumoren und eine Verlängerung des Überlebens erreichen. Im Verlauf des Therapiezyklus diente die Phosphor-Magnetresonanzspektroskopie mittels Chemical-Shift-Imaging einem nichtinvasiven Einblick in den zellulären Energie- und Membranstoffwechsel. Eine Differenzierung zwischen primären und sekundären Lebertumoren war anhand der 31P-Spektren nicht möglich. Posttherapeutisch zeigten die Patienten einen Anstieg des anorganischen Phosphats bei Abfall des ß-NTP-Signals, die sich während des sechswöchigen Intervalls vor der nächsten Intervention wieder normalisierten. Therapieansprechen und -versagen zeigten während des Therapiezyklus unterschiedliche spektroskopische Quotientenverläufe. Eine deutliche Volumenreduktion als auch eine homogene und dauerhafte Lipiodoleinlagerung im Tumor gehen zuverlässig mit einem spektroskopischen Therapieansprechen einher. Dies zeigte sich bei der ersten Patientengruppe während der Untersuchung direkt nach der Embolisation und bei der zweiten Gruppe erst vor der nächsten Intervention. Therapieversagen, Tumorprogression und geringe Lipiodoleinlagerung bzw. rasche Entspeicherung im Verlauf ließen sich spektroskopisch nach-weisen. Schwierig bleibt die Zuordnung der Patienten mit uneinheitlichen Quotienten-verläufen. Die MRS kann früher als die klinische Routinediagnostik eine Aussage über das Therapieansprechen treffen. Für den Patienten ergibt sich die Vermeidung einer ineffektiven Therapie. Bei nachgewiesenem Ansprechen hingegen profitiert der Patient durch die wiederholte Anwendung der TACE. Der hohe personelle, technische und zeitliche Aufwand für die Phosphorspektroskopie verhindert bisher den klinischen Routineeinsatz dieses Verfahrens. Im Rahmen der klinischen Forschung, insbe-sondere in der onkologischen Therapiekontrolle, hat die MRS als nichtinvasive Methode heute einen großen Stellenwert. / Using palliative transarterial chemoembolization (TACE) a reduction of malignant liver neoplasms and a prolongation of survival time can be achieved. During the course of therapy phosphorous magnetic resonance spectroscopy by means of chemical-shift-imaging was used for noninvasive examination of the cellular metabolism of energy and membranes. Differentiation between primary and secondary liver tumors was not feasible using 31P-spectra. After therapy patients had shown increased inorganic phosphate signal and reduction of the ß-NTP-signals, which normalized during six week intervall before next intervention. Response and non-response to therapy showed different courses of spectroscopic quotients during therapy cycle. Prominent reduction of volume as well as homogeneous and continous retention of lipiodol within the tumor are reliable combined with spectroscopic response to therapy. The first group of patients showed these signs at the examination immediately after embolization whereas patients of the second group showed these signs not before next intervention. Failure of therapy, progression of tumor and slight retention of lipiodol or rapid elemination during course of therapy were detectable by spectroscopy. Categorization of patients with non-uniform courses of quotients remains difficult. Magnetic resonance spectroscopy is able to determine response to therapy earlier than standard diagnostic methods. As a result ineffective therapy is avoided for the patient. On the other hand the patient profits from repeated administration of TACE. Great expense of personnel, equipment and time so far prevents clinical use of phosphorous spectroscopy as a matter of routine. In conjunction with clinical research MRS is an important non-invasive method especially for oncological therapy monitoring.

Abstrakt Bei Frauen wurde der Zusammenhang zwischen berufsbedingten Expositionen und dem primären Leberzellkarzinom (HCC) bisher nur sehr eingeschränkt diskutiert, das heißt, es gibt bisher kaum Forschungsergebnisse. Diese Arbeit zeigt die Ergebnisse einer internationalen Fall-Kontroll-Studie bei Frauen. Es wurden 317 HCC-Fälle und 1789 Kontrollen ohne diese Erkrankung untersucht. Grenzwertig signifikant erhöhte, adjustierte Risikoschätzer (Odds Ratio=OR)konnten für Beschäftigte in der Landwirtschaft (OR=2.50, 95% Konfidenzintervall: 1.28-4.88) und der chemischen Industrie (2.37 (1.04-5.41)) gefunden werden. Andere, nicht-signifikant erhöhte Werte fanden sich bei Frauen, die in der pharmazeutischen Industrie, in der Plastik- und PVC-Produktion, in der Schlachterei und in der Textilindustrie beschäftigt waren. Allerdings zeigten die jeweiligen Risikoschätzer nur eine geringe Konsistenz zwischen drei verschiedenen Analyseverfahren. Desweiteren zeigte keine der Analysen einen linearen Trend mit zunehmender Zeitdauer der Exposition. Die Anzahl der exponierten Fälle und Kontrollen waren aber in vielen der Berufsgruppen sehr klein, und damit auch die Studien-Power und die Präzision. Wir konnten keinen ernstzunehmenden und konsistenten Beleg für eine Beziehung zwischen HCC bei Frauen und berufsbedingten Expositionen aufzeigen. Nichtsdestotrotz, auch schwache Hinweise auf berufsbedingte Risiken rechtfertigen weitere sorgfältige Betrachtungen in zukünftigen Studien. / Abstract The association of occupational variables and hepatocellular cancer (HCC) is discussed with particular reference to women, as little research has been undertaken on their behalf. This paper reports the results of an international case-control study concerning women and involves 317 cases of HCC and 1789 controls without HCC. Working in the chemical industry and in farming was shown to have only a marginally significant risk associated with HCC: adjusted occupational risk (OR) and 95% confidence interval 2.37 (1.04-5.41) for the chemical industry and 2.50 (1.28-4.88) for farming. Other non-significantly elevated ORs were observed in the pharmaceutical, plastics, PVC-producing, textile-producing and butchery industries. Little consistency was found among the risk estimates for HCC, based on three different analytical approaches. None of the analyses showed a linear trend of risk with increasing duration of exposure. However, the numbers of exposed cases and controls were small for many of the occupations and therefore the study power and precision were low. We failed to find important and consistent evidence for a relationship between HCC in women and occupational variables. However, even weak evidence of occupational risk warrants careful consideration in future studies.

Die Leber ist das am häufigsten von Metastasen betroffene Organ und kann daher als Modellorgan für metastatische Invasion dienen. Aus diesem Grund war es das Ziel dieser Dissertation Genexpressionsprofile zu verstehen und metastasierungs- sowie invasionsassoziierte Gene zu identifizieren. Differentielle Genexpression wurde in drei Systemen überprüft: Einem syngenen Mausmodell, einem Xenograftmodell sowie in fünf Gewebeproben von Patienten. Genexpressionprofile des syngenen Mausmodells und der Patientenproben zeigten, dass man die Invasionsfront als Ganzes betrachten, um möglichst viele über-lappende Gene zu finden. Globale Genexpressionstudien, die auf den Wirtsteil der Invasionsfront zeigten bemerkenswerte Überrepräsentation z. B. der „GO-terms“ „extrazelluläre Matrix“, Zellkommunikation“, „Antwort auf biotischen Stimulus“, Strukturmolekülaktivität“ und „Zellwachstum“. Marker der Aktivierung hepatischer Sternzellen überrepräsentiert in der invasionsfront, was die Durchführbarkeit einer Analyse differentieller Genexpression im genomweiten Rahmen anzeigt. Globale Genexpressionsstudien, auf den Tumorzellen in der in vitro Situation, in vivo und in der Invasionsfront zeigten insgesamt einen Anstieg zellulärer Spezialisierung von der in vitro zur Invasionsfront. Sezernierte proangiogenetische Chemokine zeigten eine Hochregulation in der Invasionsfront. Das beta catenin Gen war in der Invasionsfront 9.6 fach erhöht im Vergleich zur in vitro Situation. Die Überprüfung der transkriptionellen Aktivierung von beta catenin über die Prüfung der Promotoraktivität zeigte einen 18.4 fachen Anstieg in den Tumorzellen der Invasionsfront. Weiterhin war die Promotoraktivität (an Hand der Aktivität der mRNA des Alkalischen Phosphatase Reportergens) im Tumorinneren 3.5 fach höher als in der Zellkultur, was für einen transkriptionellen Mechanismus der beta catenin Regulation zusätzlich zu den posttranslationalen Mechanismen spricht. / Liver is most frequently populated by metastases and may therefore serve as a model organ for metastatic invasion. So the aim of this thesis is to understand the gene expression profiles and identify metastasis and invasion related genes. Differential gene expression was examined in three systems: A syngeneic mouse model, a xenograft model and five clinical specimens. Gene expression profiles of a syngenic mouse model and human clinical specimen revealed that the invasion front should be considered as a whole to find more overlapping potential target genes. Global gene expression studies on the host part of the invasion front, revealed a pronounced overrepresentation of GO-terms (e.g. “extracellular matrix”, “cell communication”, “response to biotic stimulus”, “structural molecule activity” and “cell growth”). Hepatic stellate cell activation markers were over-represented in the invasion front demonstrating the feasibility of a differential gene expression approach on a genome wide scale. Global gene expression studies of the tumor cells in vitro, in vivo and tumor part of the invasion front revealed an overall increase of cellular specialization from in vitro to the invasion front. Secreted angiogenic cytokines were found to be up regulated in the invasion front. Beta catenin gene of “cell adhesion” GO term was elevated 9.6 fold in invasion front compared to in vitro. Evaluation of transcriptional up-regulation of beta catenin by promoter activity showed an 18.4 fold increase in the tumor cells of the invasion front as compared to those from the faraway tumor. Promoter activity assessed by soluble human placental alkaline phosphatase reporter gene mRNA was 3.5 fold higher in the inner parts of the tumor than in vitro cells indicating a transcriptional mechanism of beta catenin regulation in addition to the posttranslational regulatory mechanisms.