Nicht-kleinzelliger Lungenkrebs (NSCLC) hat bis heute einen hohen medizinischen Bedarf an effektiveren Therapien. Inhibitoren der Bromodomain and extra-terminal domain (BET) Familie wie JQ1 wirken in verschiedenen Krebsarten, einschließlich Lungenkrebs. Während ihre Aktivität auf die Expression von Onkogenen wie c-Myc in vielen Studien untersucht wurde, bleibt der Effekt von BET-Inhibition auf den Apoptose Signalweg weitgehend unbekannt. In dieser Arbeit wurde die Aktivität von BET-Inhibitoren auf den Zellzyklus und auf Komponenten der Apoptose-Antwort der Zelle untersucht. Genomweite Transkriptionsanalysen haben zusammen mit Chromatin Immunpräzipitation und anschließender Sequenzierung geholfen das MYC Gen und dessen assoziierte Super-enhancer als primäres Ziel des BET-Inhibitors JQ1 zu identifizieren. Mittels einer Gruppe von NSCLC Modellen belegt diese Arbeit, dass Zelllinien die auf die BET-Inhibitoren reagieren in Apoptose gehen und eine Reduktion der S-Phasen Population zusammen mit gleichzeitiger de-regulation der c-Myc Expression aufwiesen. Andererseits konnte die ektopische Überexpression von c-Myc der anti-proliferativen Wirkung entgegenwirken. Die Auswirkung von BET-Inhibition auf die Expression von 370 Genen, die in der Apoptose Regulation involviert sind, wurde in sensitiven und resistenten Zellen verglichen und dabei wurde die starke BET-Abhängigkeit der Expression von zwei Schlüsselgenen der Apoptose FLIP und XIAP festgestellt. Die Kombination von JQ1 mit dem tumor necrosis factor-related apoptosis-inducing ligand (TRAIL) oder dem Chemotherapeutikums Cisplatin die verstärke die Induktion von Apoptose in sowohl BET-Inhibitor sensitiven als auch in resistenten Zellen. Des Weiteren zeigte die Kombination einen verbesserten Antitumor-Effekte in A549 tumortragenden Mäusen. Insgesamt zeigen diese Ergebnisse, dass die Identifizierung von BET-abhängigen Genen unterstützend für die Wahl von therapeutischen Kombinationspartnern in der Krebsbehandlung sein kann. / Non-small cell lung cancer (NSCLC) has a high medical need for more effective therapies. Small molecule inhibitors of the bromodomain and extra terminal domain (BET) family such as JQ1 are active in different cancer types, including lung cancer. While their activity on oncogene expression such as c-Myc has been addressed by many studies, the effects of BET inhibition on the apoptotic pathway remain largely unknown. This work evaluates the activity of BET bromodomain inhibitors on cell cycle distribution and on components of the apoptotic response. Genome-wide transcriptional analyses together with chromatin immunoprecipitation followed by sequencing helped to identify the MYC gene and associated super-enhancers as a primary target of JQ1. Using a panel KRAS-mutated NSCLC models, it was found that cell lines responsive to BET inhibitors underwent apoptosis and reduced their S-phase population, concomitant with down-regulation of c-Myc expression. Conversely, ectopic c-Myc overexpression rescued the anti-proliferative effect of JQ1. The effects of BET inhibition on the expression of 370 genes involved in apoptosis were compared in sensitive and resistant cells and the expression of the two key apoptosis regulators FLIP and XIAP was found to be highly BET-dependent. Consistent with this, combination treatment of JQ1 with the tumor necrosis factor-related apoptosis-inducing ligand (TRAIL) or the pro-apoptotic chemotherapeutic agent cisplatin enhanced induction of apoptosis in both BET inhibitor sensitive and resistant cells. Furthermore the combination of JQ1 with cisplatin led to significantly improved anti-tumor efficacy in A549 tumor-bearing mice. Altogether these results show that the identification of BET-dependent genes provides guidance for the choice of drug combinations in cancer treatment.

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Anhand einer Analyse von deutschen Zeitungsartikeln, welche sich jeweils mit den Themen Brust- oder Lungenkrebs beschäftigen, wird in dieser Dissertation die Bedeutung von Prävention herausgearbeitet. Im Fokus der Fragestellung steht hierbei, wie sehr die Gesamtberichterstattung beider Krankheiten durch das Thema Prävention beeinflusst wird, ob ihre Prävention vorwiegend als positiv oder kritisch bewertet wird und wie sich die Präventionsschwerpunkte bei Brust- und Lungenkrebs unterscheiden. Hierzu werden 1020 Zeitungsartikel aus zwei Tageszeitungen und einem Wochenmagazin Themenbereichen zugeordnet und quantitativ verglichen. Anschließend werden die Artikel, bei denen der thematische Schwerpunkt auf der Prävention liegt, mittels einer Frameanalyse qualitativ ausgewertet.:Inhaltsverzeichnis Abbildungsverzeichnis............................................................................................................... 2 Bibliographische Beschreibung.................................................................................................. 3 1 Einleitung und Theorie ....................................................................................................... 4 1.1 Forschungsstand ................................................................................................................ 6 1.2 Zum Begriff der ‚Prävention‘ ........................................................................................... 9 1.3 Die Bewertung der Prävention im politischen und wissenschaftlichen Diskurs ......... 10 1.4 Unterschiede und Gemeinsamkeiten von Brust- und Lungenkrebs ............................. 13 2 Forschungsfragen und Thesen.......................................................................................... 16 2.1 Der Einfluss von Präventionsstrategien auf die Berichterstattung über Krebs ........... 16 2.2 Brustkrebs durch Zufall und Lungenkrebs durch Rauchen? ........................................ 18 2.3 Zwischen Präventionspflicht und Präventionskritik ..................................................... 19 3 Methodisches Vorgehen ................................................................................................... 20 3.1 Auswahl der Zeitungen ................................................................................................... 20 3.2 Auswahl der Artikel ........................................................................................................ 22 3.3 Zuordnung zu Textgruppen ............................................................................................ 23 3.4 Zuordnung zu journalistischen Darstellungsformen ..................................................... 25 3.5 Begründung der Methoden ............................................................................................. 27 3.6 Zuordnung zu Themen mittels induktiver Kategorisierung nach Mayring ................. 27 3.7 Frameanalyse des Screening- und des Raucherdiskurses ............................................. 29 4 Ergebnisse ......................................................................................................................... 32 4.1 Anzahl der aufgenommenen Artikel und Zuordnung zu Textgruppen ........................ 32 4.2 Journalistische Darstellungsformen ............................................................................... 34 4.3 Zuordnung zu Themen .................................................................................................... 35 4.3.1 Themenverteilung bei Brustkrebs ..................................................................... 35 4.3.2 Themenverteilung bei Lungenkrebs.................................................................. 38 4.3.3 Vergleich der Themenverteilungen bei Brust- und Lungenkrebs ................... 41 4.4 Der Brustkrebs-Screening-Diskurs ................................................................................ 44 4.4.1 Frames des Brustkrebs-Screening-Diskurses ................................................... 44 4.4.2 Der Screening-Diskurs im zeitlichen Verlauf .................................................. 54 4.4.3 Das Brustkrebs-Screening in der SZ und der FAZ im Vergleich ................... 58 4.5 Der Raucher-Diskurs ....................................................................................................... 60 5 Diskussion ......................................................................................................................... 73 5.1 Zusammenfassung der Ergebnisse mit Bezug auf die Thesen ..................................... 73 5.2 Persönliches Fazit ............................................................................................................ 77 Zusammenfassung ..................................................................................................................... 80 Literaturverzeichnis.................................................................................................................. 81 Selbständigkeitserklärung ......................................................................................................... 87 Lebenslauf................................................................................................................................. 88 Danksagung ............................................................................................................................... 89

Die Technologie der Oligonukleotid-Arrays erlaubt es, tausende von Genen parallel auf ihre Expression hin zu untersuchen. Die Firma metaGen, bei der diese Doktorarbeit entstand, setzt die Genexpressionsanalyse zur Identifikation von Targetmolekülen für die Therapie solider Tumoren ein. Im Zuge dieser Arbeit gelang die Entwicklung eines robusten Verfahrens zur Datenanalyse für Oligonukleotid-Arrays. Gerade für die Untersuchung humaner Proben ist die Robustheit von großem Interesse, da das Gewebematerial oft nur in sehr begrenzten Mengen und mit Qualitätsschwankungen behaftet vorliegt. Anhand eines eingeschränkten Sets an Kontrollversuchen konnte gezeigt werden, dass die vorgeschlagene Methode besser die Erwartungen an das System erfüllt als herkömmliche Verfahren. Ein weiterer Teil der Arbeit bestand im Aufbau einer relationalen Datenbank und in der schrittweisen Automatisierung der Auswertung. Stellvertretend für andere Krebserkrankungen wurde eine detaillierte Analyse zweier publizierter Expressionsdatensätze zum Bronchialkarzinom vorgenommen. Es konnten zwar in beiden Datensätzen zwischen Tumor- und Normalgewebe differenziell exprimierte Gene identifiziert werden, aber die Gegenüberstellung der Ergebnisse zeigte auch einen deutlichen Einfluss der unterschiedlichen Array-Technologien auf die gemessenen Intensitäten. Der spezielle Aufbau des verwendeten Oligonukleotid-Arrays gestattete die Entdeckung putativer Antisense-Transkripte. Die Koexpression einiger Sense- und Antisense-Sonden ließen sich durch Northern-Blot-Experimente bestätigen. Das unterstreicht das Anwendungspotenzial dieser Technologie für die Genomannotation. In einer Untersuchung der Transkriptome der Bäckerhefe und der Fruchtfliege konnte darüber hinaus ein Zusammenhang zwischen den Längen von Introns und Exons und der mittleren Expression von Genen hergestellt werden. Die Vielfalt der Anwendungen und die Ausbaumöglichkeiten verdeutlichen die Bedeutung und das Potenzial der Array-Technologie für die Genexpressionsanalyse. Eine wichtige Aufgabe bleibt deshalb die weitere Verbesserung der Qualitätskontrolle der Experimente und der Datenanalyse. / Oligonucleotide arrays represent a modern technology for the investigation of the expression of thounsands of genes in parallel. The theses were worked out at the company metaGen that uses gene expression analysis for the identification of target molecules for the therapy of solid tumors. One major achievement was the developement of a robust method for oligonucleotide array data analysis. It turned out that for the investigation of human tissue samples the robustness is crutial because the material is often very limited and of variing quality. Using a restricted set of control experiments the superiority of the method over standard procedures could be demonstrated. A further important part of the work was the construction of a relational database and the automation of the analysis process. To demonstrate the applicability of the methods in cancer research two publicly available lung cancer data sets were analysed. A list of differentially expressed genes was identified. But the comparison also revealed that the expression signals are strongly distorted by technical factors. The special array used at metaGen allowed the discorvery of putative antisense transcripts. Three of the candidates had been validated by Northern-blot analysis. This clearly shows the applicability of the array technology to genome annotations. An analysis of the transcriptoms of the bakers yeast and the fruit fly revealed a relationship between the average gene expression and the lengths of introns and exons. The manifold applications and extentions illustrate the inportance and the potential of the array technology. So that the improvement of the technology and of the data analysis will remain a major concern.

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Background Primary radiochemotherapy with photons is the standard treatment for locally advanced-stage non-small cell lung cancer (NSCLC) patients. Acute radiation-induced side effects such as oesophagitis and radiation pneumonitis limit patients’ quality of life, and the latter can be potentially life-threatening. Due to its distinct physical characteristics, proton therapy enables better sparing of normal tissues, which is supposed to translate into a reduction of radiation-induced side effects. Methods/design This is a single-centre, prospective, randomised controlled, phase II clinical trial to compare photon to proton radiotherapy up to 66 Gy (RBE) with concomitant standard chemotherapy in patients with locally advanced-stage NSCLC. Patients will be allocated in a 1:1 ratio to photon or proton therapy, and treatment will be delivered slightly accelerated with six fractions of 2 Gy (RBE) per week. Discussion The overall aim of the study is to show a decrease of early and intermediate radiation-induced toxicity using proton therapy. For the primary endpoint of the study we postulate a decrease of radiation-induced side effects (oesophagitis and pneumonitis grade II or higher) from 39 to 12%. Secondary endpoints are locoregional and distant failure, overall survival and late side effects. Trial registration Registered at ClinicalTrials.gov with Identifier NCT02731001 on 1 April 2016.

Ein nicht-invasiver Atemtest zur Lungenkrebsdetektion setzt Kenntnis über lungenkrebsspezifische Substanzen voraus. Die Identifizierung von Lungenkrebsbiomarkern in der Atemluft war das Ziel dieser Arbeit. Leichtflüchtige organische Substanzen (VOC) wurden als Zielkomponenten ausgewählt. Für die VOC-Analytik wurde eine SPME-GC-MS-Methode entwickelt und sowohl auf Modellsysteme als auch auf Realproben angewendet. Drei Lungenadenokarzinomzelllinien wurden in-vitro untersucht. Die VOC-Analyse wurde mit drei verschiedenen Probenahmestrategien durchgeführt und es war ein deutlicher Hintergrundeinfluss der eingesetzten Einwegzellkulturflaschen auf das analysierte VOC-Profil feststellbar. Trotzdem konnten signifikante Unterschiede zwischen Tumorzellen und zellfreien Nährmedien beobachtet werden: 1-Propanol wurde von den Zellen produziert, während der Gehalt einiger Aldehyde sank. Die eingeschränkte Ähnlichkeit des gewählten Zellkulturmodells mit realen Atemluftproben bedingt eine geringe Eignung dieser Ergebnisse für die Biomarkerableitung. Ein Gasmodell auf Basis angefeuchteter, synthetischer Luft wurde als Grundlage für die qualitätsgesicherte, quantitative VOC-Analyse der realen Atemluftproben konzipiert. Diese Modellluft wurde mit 24 Zielsubstanzen (Alkane, Aromaten, sauerstoffhaltige Spezies) sowie 3 Matrix-VOC mit starker Dominanz in den Atemluftproben (Isopren, Aceton, 2-Propanol) angereichert. In Kooperation mit zwei Berliner Kliniken wurden 37 Atemluftproben von Lungenkrebspatienten und 23 Proben von Gesunden gesammelt. Die Anwendung von 1-Butanol als univariater Marker erlaubt eine Erkennung von Lungenkrebs mit einer Sensitivität von 92% und Spezifität von 78%. Durch lineare Diskriminanzanalyse konnte ein Set aus 4 VOC (1-Butanol, 2-Butanon, 2-Pentanon, n-Hexanal) ermittelt werden, welches ebenfalls eine Sensitivität von 92% und mit 87% eine höhere Spezifität aufwies. Gegebenenfalls handelt es sich bei diesen Substanzen jedoch nur um allgemeine Krankheitsmarker. / A non-invasive breath test for lung cancer detection would be favorable but knowledge on lung cancer specific substances is required. This work aims at the identification of potential lung cancer biomarkers in breath. Volatile organic compounds (VOC) were chosen as targets and a SPME-GC-MS method was developed to analyze the VOC profiles of model systems and real samples. Three lung adenocarcinoma cell lines were investigated in-vitro. The VOC analysis, carried out with 3 different sampling strategies, was influenced by the VOC background of the used disposable culture vessels. Changes in the VOC profiles of cell lines compared to cell-free culture media were obvious: 1-propanol was released by the tumor cells whereas the content of some aldehydes was diminished. The similarity of this model system with real breath samples of lung cancer patients was seen to be insignificant. Consequently, these cell cultures were not suitable for biomarker identification. A gaseous model consisting of humidified synthetic air was developed. It was fortified with 24 target VOC (alkanes, aromatics and oxygenated species) as well as 3 matrix compounds (isoprene, acetone and 2-propanol) dominating patients’ VOC profiles in breath. This model was used for the quality assured quantitative VOC analysis in real breath samples. In cooperation with two hospitals 37 single mixed expiratory breath samples from lung cancer patients and 23 from healthy controls were collected. Applying 1-butanol as an univariate biomarker patients and controls were discriminated with a sensitivity of 92% and a specificity of 78%. Linear discriminant analysis displayed a set of 4 VOC (1-butanol, 2-butanone, 2-pentanone, n-hexanal) with similar sensitivity but higher specificity of 87%. However, these potential biomarkers might rather be a consequence of illness in general.

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Background Primary radiochemotherapy with photons is the standard treatment for locally advanced-stage non-small cell lung cancer (NSCLC) patients. Acute radiation-induced side effects such as oesophagitis and radiation pneumonitis limit patients’ quality of life, and the latter can be potentially life-threatening. Due to its distinct physical characteristics, proton therapy enables better sparing of normal tissues, which is supposed to translate into a reduction of radiation-induced side effects. Methods/design This is a single-centre, prospective, randomised controlled, phase II clinical trial to compare photon to proton radiotherapy up to 66 Gy (RBE) with concomitant standard chemotherapy in patients with locally advanced-stage NSCLC. Patients will be allocated in a 1:1 ratio to photon or proton therapy, and treatment will be delivered slightly accelerated with six fractions of 2 Gy (RBE) per week. Discussion The overall aim of the study is to show a decrease of early and intermediate radiation-induced toxicity using proton therapy. For the primary endpoint of the study we postulate a decrease of radiation-induced side effects (oesophagitis and pneumonitis grade II or higher) from 39 to 12%. Secondary endpoints are locoregional and distant failure, overall survival and late side effects. Trial registration Registered at ClinicalTrials.gov with Identifier NCT02731001 on 1 April 2016.