Varje år drabbas 4000 personer av malignt melanom i Sverige. Prognosen är god vid tidig upptäckt. Ändå dör ca 20 % av de som drabbas. Ett förbättringsarbete initierades för att utveckla vårdprocesser för dessa patienter. Denna studie har syftat till att utveckla kunskaper om situationsbaserade erfarenheter av vad processen i förbättringsarbetet har inneburit i relation till sjuksköterskors, läkares och medicinska sekreterares egna insatser för projektmålen och en personcentrerad vård. För studien av förbättringsarbetet har Critical Incident Technique (CIT) används som metod. 84 situationer samlades in från projektdeltagare genom korta återkommande intervjuer under projekttiden. Resultatet visar att deltagarna befinner sig i situationer av ambassadörskap, självrannsakan och fristad. Situationer av ambassadörskap är viktiga för projektets riktning framåt men dessa situationer är inte oberoende av situationer av självrannsakan och situationer av ”fristad”. Det är snarare relationen dem emellan som har en viktig dynamisk kraft. Slutsatsen i studien av förbättringsarbetet är att när deltagare i ett förbättringsarbete får möjlighet att ändra på logistik och struktur som bygger på ”stuprörstänk”, professionsorientering och funktion så får det positiva konsekvenser för ett personcentrerat arbetssätt, i arbete med patienter och i arbete med projekt. / Every year 4,000 persons are diagnosed with malignant melanoma in Sweden. The prognosis is good if it is detected early. Nevertheless, about 20% of those who are diagnosed die of the disease. An improvement project was initiated for developing care processes for these patients at a local clinic in central Sweden. This study aimed to describe the knowledge derived from participants in the project regarding their own situated efforts to achieve a person-centered care for these patients. Critical Incident Technique was used as a method. 84 incidents were gathered from the participants through recurrent interviews during the project process. The results show that participants find themselves in situations of being ambassadors for the project where everything flows forward in the project, being in situations of self-examination and doubt about own achievements in the project and finally being in situations of sanctuary as a temporary moral refuge and stress release concerning the project. Situations of ambassadorship are important for the project's direction forward toward the project goal but these situations are not independent of situations of self-examination and situations of sanctuary. The relation between these situations has an important dynamic force that need to be further explored.

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Thesis on the topic "Search of New biomakers suitable for screening and early diagnostics of cancer" is dedicated to the issue of cancer, a cancer of the breast, prostate, ovarian and after the new findings out as melanom determination of tumor markers and their implications for clinical practice. Their aim is skouted up biomaker suitable for screening and early diagnostics of carcinoma( cancer ) of the breast, ovarian, prostate and malignant melanoma with utilization of various kinds of immunoassay. The theoretical part gives a brief and comprehensive overview of the epidemiology of selected tumors and tumor markers used and their qualities. In the methodological part are given principles applied iminoanalytics methods a list of the statistical methods and a detailed description of the groups of patients. Results section contains tables with results of biomarkers diveded by sort of avalueted tumors. In the discussion are then analyzed facts that follow from the results. It discussed the process and actualy status of searching convenients biomekers and their combinations that can distinguish a population of benign tumors of the population with malignant tumors and markers which are able to distinguish healthy population from the population with malignant tumors of the breast, ovary, prostate and melanoma. This work may serve as a source of knowledge and results to continue in search of such marker that could be used for screening and early diagnosis of cancer and so to improve the prevention of these illneses in the population.

The aim of submited Thesis was to contribute to illustration on effect of TLR and fagocytate receptors in melanoma B16-F10 treatment with mouse model. Currently, a consequence of different ligands of fagocyte receptors and their combination with liposacharide (LPS) was tested. Ligands of fagocytate receptors was used in form enabled inside tumor cells anchoring. It deals with these compounds: f-MLFKK-BAM4000, laminarin-BAM4000, mannan-BAM4000. Gained results confirmed that previously observed huge synergy of LPS (activation of TLR4) and activation of phagocytic receptors by ligands anchored to tumor cells found the clarification in the form of extensive necrotization of tumor mass at the histological level.

Die vorliegende Arbeit befasst sich dem Glykosaminoglykan (GAG) Hyaluronan (HA) und dessen Einfluss auf die Entwicklung des malignen Melanoms (MM). Das in der extrazellulären Matrix (ECM) reichlich vorkommende HA wird schon seit dem späten 20. Jahrhundert genauerer im Zusammenhang mit der Tumorentwicklung untersucht. Gegensätzliche Eigenschaften von HA, die zum einen Tumore fördern und zum anderen ihnen entgegenwirken, wurden seither veröffentlicht. Allgemeiner Konsens ist, dass das HA-Molekulargewicht über die verschiedenen Effekte von HA entscheidet. Momentan ist jedoch nicht ausreichend belegt, wie HA auf das Tumorwachstum einwirkt und welche HA-Größen dies speziell begünstigen. Diese Untersuchung basiert auf einem in vivo Knockout von der Hyaluronan Synthase 2 (Has2) in der Maus, der die Produktion von hoch-molekulargewichtigen HA (HMW-HA) weitestgehend einschränkte. Das Wachstum vom experimentellem MM wurde in Abwesenheit der meisten HMW-HA untersucht. Diese Arbeit versuchte den Beweis zu erbringen, dass das lokale Wachstum und die Metastasenbildung der MM-Zellen abhängig von der vorhandenen HMW-HA in der Nähe des Tumors ist. Der Has2-knockout in der Mauslinie C57BL6 wurde verifiziert und nach einem veränderten Phänotyp der Mäuse untersucht. Obwohl nahezu dreiviertel der absoluten HA Menge durch den Knockout fehlte, zeigten die Mäuse keinen offensichtlichen Veränderungen. Erst eine Messung der Haut-Permeabilität deutete auf eine womöglich verstärkte Ausbildung der Stratum corneum hin. Eine direkte Auswirkung vom fehlendem HA auf das Tumorwachstum und der Metastasierungsrate konnte nicht ausreichend belegt werden. Das verwendete Mausmodell sowie die Wahl des experimentellen Tumors werden in dieser Arbeit kritisch diskutiert. Parallel durchgeführte in vitro Versuche mit teilweise artifiziellen 3D Matrizen, die unterschiedliche Mengen von HA enthielten, zeigten einen stärkeren Einfluss von niedermolekulare HA (LMW-HA) auf die Proliferation und Invasion von MM Zellen. Diese Beobachtungen stimmen mit dem derzeitigen Konsens überein, dass LMW-HA aktivierende Signaltransduktion auslöst und HMW-HA eher homöostatisch wirkt.:TABLE OF CONTENT Zusammenfassung Summary Table of content List of figures List of tables Abbreviations 1 Introduction 1.1 Structures of the skin 1.2 The malignant melanoma 1.3 The tumor microenvironment (TME) 1.4 Hyaluronan 1.4.1 HA Structure 1.4.2 HA anabolism 1.4.3 HA catabolism 1.4.4 HA binding proteins 1.4.5 HA cell surface receptors 1.5 Hyaluronan in malignant melanoma 1.6 Aim of the thesis 2 Methods 2.1 Murine malignant melanoma cell lines 2.2 Inducible Has2-knockout mice 2.2.1 The Cre/loxP System 2.2.2 Genetical modification for the Has2-knockout 2.2.3 4-Hydroxytamoxifen induction of knockout 2.2.4 Experimental tumor model in mouse 2.2.5 Intravenous tumor injection 2.3 Primary Has2-knockout fibroblasts for in vitro experiments 2.3.1 Isolation of primary fibroblast from mouse skin tissue 2.3.2 Induction of Has2-ko fibroblasts 2.4 Molecular analysis 2.4.1 PCR analysis of genome DNA 2.4.2 Quantification of gene expression 2.4.3 Microarray analysis 2.4.4 Quantification of Has2 protein levels 2.4.5 Quantification of HA 2.4.6 HA size analysis by agarose gel electrophoresis 2.5 Physical analysis of the skin 2.5.1 Skin elasticity measurement 2.5.2 Skin permeability measurement 2.5.3 Skin hydration and TEWL measurement 2.6 Histological analysis 2.6.1 Cryo-fixed samples 2.6.2 Immunofluorescence staining 2.6.3 FFPE samples 2.6.4 HA staining 2.6.5 Histochemical images 2.7 Physiological analysis of MM cell proliferation with BrdU-Assay 2.8 Statistical analysis 3 Materials 3.1 Mouse lines 3.2 Cell lines 3.3 Buffer and solution recipes 3.4 Chemicals 3.5 Molecular-biological reagents and enzymes 3.6 Primers 3.7 Antibodies 3.8 Kits 3.9 Devices and tools 3.10 Disposables 3.11 Software 4 Results 4.1 The Has2-knockout mouse model 4.1.1 Has2-knockout characterization 4.1.2 Incomplete Has2 deletion 4.1.3 Effects of the HA knockdown 4.1.4 Has2-knockout efficiency in other organs 4.1.5 Effects of Has2-knockout on gene expression 4.2 In vitro Has2-knockout and effect on MM cells 4.2.1 In vitro Has2- and HA-knockdown 4.2.2 Has2-ko fibroblast conditioned media decreased MM proliferation 4.2.3 MM conditioned media influenced fibroblast’s HA secretion 4.2.4 The transition towards in vivo tumor experiments 4.3 In vivo Tumor experiments 4.3.1 HA threshold, correlation, and exclusions 4.3.2 Effects of HA knockdown on primary tumor volume and weight 4.3.3 Tumor histology and HA localization 4.3.4 HA fragments in tumors, healthy-, and tumor-related-skin samples 4.3.5 Metastasis formation 5 Discussion 5.1 HA knockdown 5.2 HA knockdown phenotype 5.2.1 Skin stiffness 5.2.2 Skin water homeostasis 5.3 Paracrine interactions between MM and fibroblasts 5.4 HA thresholding 5.5 Tumor readouts 5.6 In vitro ECM models 5.7 Metastasis 5.8 Alternative tumor models with stronger stromal interaction 5.9 The presented results considering current HA-Tumor research 6 Conclusion 7 Literature Danksagung Lebenslauf Akademischer Werdegang Stipendium und Auszeichnung Publikation und Posterpräsentation Publikationen Vorträge und Posterpräsentationen Eigenständigkeitserklärung / The present work addresses the glycosaminoglycan (GAG) hyaluronan (HA) and its influence on the development of malignant melanoma (MM). HA, which is abundant in the extracellular matrix (ECM), has been studied closely in relation to tumor development since the late 20th century. Opposing properties of HA, on the one hand promoting tumors and the other hand counteracting them, have since been published. The general consensus is that HA molecular weight determines the various effects of HA. However, there is insufficient evidence on how HA affects tumor growth and which HA sizes specifically promote it. This study is based on an in vivo knockout of hyaluronan synthase 2 (Has2) in mice, which largely restricted the production of high molecular weight HA (HMW-HA). Growth from experimental MM was examined in the absence of most HMW-HA. This work sought to provide evidence that local growth and metastasis of MM cells is dependent on the presence of HMW-HA in the vicinity of the tumor. Has2 knockout in the mouse line C57BL6 was verified and examined for an altered phenotype of the mice. Although nearly three-quarters of the absolute HA amount was absent due to the knockout, the mice showed no obvious change. Only a measurement of skin permeability indicated a possible increased barrier function of the stratum corneum. A direct effect of the lack of HA on tumor growth and metastasis rate could not be sufficiently demonstrated. The applied mouse model and the choice of experimental tumor are critically discussed in this work. Parallel in vitro experiments with partially artificial 3D matrices containing different amounts of HA showed a stronger influence of low molecular weight HA (LMW-HA) on proliferation and invasion of MM cells. These observations are consistent with the emerging consensus that LMW-HA triggers activating signal transduction and HMW-HA is more homeostatic.:TABLE OF CONTENT Zusammenfassung Summary Table of content List of figures List of tables Abbreviations 1 Introduction 1.1 Structures of the skin 1.2 The malignant melanoma 1.3 The tumor microenvironment (TME) 1.4 Hyaluronan 1.4.1 HA Structure 1.4.2 HA anabolism 1.4.3 HA catabolism 1.4.4 HA binding proteins 1.4.5 HA cell surface receptors 1.5 Hyaluronan in malignant melanoma 1.6 Aim of the thesis 2 Methods 2.1 Murine malignant melanoma cell lines 2.2 Inducible Has2-knockout mice 2.2.1 The Cre/loxP System 2.2.2 Genetical modification for the Has2-knockout 2.2.3 4-Hydroxytamoxifen induction of knockout 2.2.4 Experimental tumor model in mouse 2.2.5 Intravenous tumor injection 2.3 Primary Has2-knockout fibroblasts for in vitro experiments 2.3.1 Isolation of primary fibroblast from mouse skin tissue 2.3.2 Induction of Has2-ko fibroblasts 2.4 Molecular analysis 2.4.1 PCR analysis of genome DNA 2.4.2 Quantification of gene expression 2.4.3 Microarray analysis 2.4.4 Quantification of Has2 protein levels 2.4.5 Quantification of HA 2.4.6 HA size analysis by agarose gel electrophoresis 2.5 Physical analysis of the skin 2.5.1 Skin elasticity measurement 2.5.2 Skin permeability measurement 2.5.3 Skin hydration and TEWL measurement 2.6 Histological analysis 2.6.1 Cryo-fixed samples 2.6.2 Immunofluorescence staining 2.6.3 FFPE samples 2.6.4 HA staining 2.6.5 Histochemical images 2.7 Physiological analysis of MM cell proliferation with BrdU-Assay 2.8 Statistical analysis 3 Materials 3.1 Mouse lines 3.2 Cell lines 3.3 Buffer and solution recipes 3.4 Chemicals 3.5 Molecular-biological reagents and enzymes 3.6 Primers 3.7 Antibodies 3.8 Kits 3.9 Devices and tools 3.10 Disposables 3.11 Software 4 Results 4.1 The Has2-knockout mouse model 4.1.1 Has2-knockout characterization 4.1.2 Incomplete Has2 deletion 4.1.3 Effects of the HA knockdown 4.1.4 Has2-knockout efficiency in other organs 4.1.5 Effects of Has2-knockout on gene expression 4.2 In vitro Has2-knockout and effect on MM cells 4.2.1 In vitro Has2- and HA-knockdown 4.2.2 Has2-ko fibroblast conditioned media decreased MM proliferation 4.2.3 MM conditioned media influenced fibroblast’s HA secretion 4.2.4 The transition towards in vivo tumor experiments 4.3 In vivo Tumor experiments 4.3.1 HA threshold, correlation, and exclusions 4.3.2 Effects of HA knockdown on primary tumor volume and weight 4.3.3 Tumor histology and HA localization 4.3.4 HA fragments in tumors, healthy-, and tumor-related-skin samples 4.3.5 Metastasis formation 5 Discussion 5.1 HA knockdown 5.2 HA knockdown phenotype 5.2.1 Skin stiffness 5.2.2 Skin water homeostasis 5.3 Paracrine interactions between MM and fibroblasts 5.4 HA thresholding 5.5 Tumor readouts 5.6 In vitro ECM models 5.7 Metastasis 5.8 Alternative tumor models with stronger stromal interaction 5.9 The presented results considering current HA-Tumor research 6 Conclusion 7 Literature Danksagung Lebenslauf Akademischer Werdegang Stipendium und Auszeichnung Publikation und Posterpräsentation Publikationen Vorträge und Posterpräsentationen Eigenständigkeitserklärung

Hintergrund: Tumorerkrankungen stellen aufgrund ihrer Häufigkeit, der Komplexität der Behandlung und der entstehenden Krankheitskosten das Gesundheitssystem vor wachsende Herausforderungen. Im Kontext des demographischen Wandels und des medizinischen Fortschrittes gilt es, eine langfristige, sektorenübergreifende Versorgung der Betroffenen und Überlebenden sicherzustellen. Die Implementierung geforderter Maßnahmen zur Früherkennung und Behandlung in die Routineversorgung erfolgt jedoch häufig nur mit unzureichender wissenschaftlicher Begleitung, sodass eine Beurteilung der Wirksamkeit im Behandlungsalltag nicht möglich ist und Fehlentwicklungen nicht vorgebeugt werden kann. Fragestellung: Die Arbeit umfasst die Beschreibung der Inanspruchnahme und die Ermittlung der Wirksamkeit von Maßnahmen der Krebsfrüherkennung und -behandlung bei ausgewählten onkologischen Krankheitsbildern zur Abschätzung eines patientenrelevanten Nutzens sowie zur Beurteilung aktueller Strategien der onkologischen Versorgung. Dabei geht es zum einen um die Inanspruchnahme und Wirksamkeit der Hautkrebs-Früherkennungsuntersuchung für gesetzlich Versicherte und zum anderen um die Wirksamkeit der chirurgischen Behandlung des Kolonkarzinoms in zertifizierten Zentren. Material und Methoden: Grundlage beider Analysen bilden Routinedaten der AOK PLUS von über zwei Millionen sächsischen Versicherten, was einem Anteil von etwa 51% der durch die GKV versicherten Bevölkerung in Sachsen entspricht. Die Daten enthalten Eckdaten zu den Versicherten (Stammdaten), einheitlich kodierte Diagnosen und Prozeduren der ambulanten und stationären Versorgung, Arzneimittelverordnungen sowie Informationen zu den Leistungserbringern. Für die Analyse zur Inanspruchnahme und Wirksamkeit des Hautkrebsscreenings standen Daten der ambulanten Versorgung für die Jahre 2005 bis 2012 zur Verfügung. Neben deskriptiven Verfahren zur Ermittlung der Inanspruchnahme in Abhängigkeit von Alter und Geschlecht erfolgte die Schätzung der jährlichen und halbjährlichen Inzidenzraten des malignen Melanoms und nicht-melanozytärem Hautkrebs im Zeitverlauf. Darüber hinaus wurde die Verteilung prognoserelevanter Diagnoseparameter in Abhängigkeit einer Melanomdiagnose im Rahmen des Screeningverfahrens bzw. außerhalb des Screenings analysiert. Die Untersuchung zur Wirksamkeit der Versorgung in zertifizierten Darmkrebszentren basierte auf ambulanten und stationären Abrechnungsdaten der Jahre 2005 bis 2015. Darüber hinaus waren Informationen zu den behandelnden Krankenhäusern wie beispielsweise der Zertifizierungsstatus verfügbar. Mittels uni- und multivariater Regressionsmodelle erfolgte die Abschätzung der Wirksamkeit der chirurgischen Behandlung in Abhängigkeit der medizinischen Versorgung in zertifizierten bzw. nicht zertifizierten Krankenhäusern unter Berücksichtigung verschiedener kurz- und langfristiger Outcomes. Ergebnisse: Die durchschnittliche jährliche Inanspruchnahme des flächendeckenden Hautkrebsscreenings unter allen teilnahmeberechtigten Versicherten lag bei 12,4%. Die Daten zeigen einen Anstieg der Inzidenzraten von Melanom und nicht-melanozytärem Hautkrebs in den Jahren 2007 bis 2009, wobei dieser nicht eindeutig auf die Einführung des Screenings vom Juli 2008 zurückgeführt werden kann. Bei am malignen Melanom erkrankten Personen, welche im Rahmen des Screenings diagnostiziert wurden, war der Anteil der Betroffenen mit Interferontherapie bzw. diagnostizierten Lymphknoten- und/oder Fernmetastasen (8,6%; 5,9% und 1,5%) geringer als bei Personen, welche nicht an einer Screeninguntersuchung teilnahmen (11,2%; 8,5% und 3,5%), was auf eine bessere Prognose bei im Screening diagnostizierten Melanomfällen hindeutet. Insgesamt 34,4% aller Fälle mit inzidentem Kolonkarzinom wurde in zertifizierten Krankenhäusern behandelt. Nach Adjustierung für relevante Confounder war die Überlebenszeit signifikant höher im Vergleich zu Initialresektionen, welche in nicht zertifizierten Krankenhäusern durchgeführt wurden. Der Effekt bestand sowohl für die Gesamtüberlebenszeit (HR=0,90; CI95%: 0,83-0,97), die erkrankungsspezifische Überlebenszeit (HR=0,71; CI95%: 0,57-0,88) als auch die 30-Tage-Mortalität (OR=0,69; 95%CI: 0,55-0,87). Darüber hinaus war in zertifizierten Darmkrebs-zentren die chirurgische Nachbehandlungsrate um 50% geringer. Unterschiede in der rezidivfreien Überlebenszeit sowie in Komplikations- und Fernmetastasierungsraten konnten hingegen nicht beobachtet werden. Sensitivitätsanalysen lassen vermuten, dass der tatsächliche Effekt im Rahmen der Analyse unterschätzt wurde, da der genaue Zeitpunkt der Klinikzertifizierung nicht verfügbar war, wodurch eine Missklassifikation von Behandlungen in zertifizierten Häusern nicht ausgeschlossen werden konnte. Schlussfolgerungen: In der vorliegenden Arbeit konnten durch die Anwendung der Methoden der evidenzbasierten Medizin und der Versorgungsforschung relevante Erkenntnisse zur Inanspruchnahme und Wirksamkeit von Maßnahmen in der onkologischen Versorgung erzielt werden. Belastbare Aussagen zur Wirksamkeit des Hautkrebsscreenings sind auf Basis der genutzten Daten nur bedingt möglich. Unter Berücksichtigung der Erkenntnisse der vorliegenden kumulativen Dissertation, aber auch der aktuellen Evidenzlage können keine Empfehlungen für oder gegen die Weiterführung der Hautkrebs-Früherkennungs-untersuchung gegeben werden. Die Ergebnisse zur Wirksamkeit der chirurgischen Behandlung in zertifizierten Zentren unterstreichen das hohe Potenzial der Standardisierung von Versorgungsprozessen auf Grundlage evidenzbasierter Qualitätsstandards in der Behandlung des Kolonkarzinoms zur Verbesserung der Patientensicherheit und der Prognose. Die Ergebnisse weisen auf einen erheblichen Patientennutzen hin. Zukünftig sollten evidenzbasierte Behandlungsstandards flächendeckend implementiert werden, sodass mehr Betroffene von den entscheidenden Vorteilen profitieren können. Darüber hinaus wären Erkenntnisse über die einzelnen Wirkmechanismen chirurgischer und nicht-chirurgischer Behandlungskomponenten wertvoll, um die Qualität in der Versorgung weiterhin zu verbessern. Schlussendlich gibt die vorliegende Arbeit Anreize für notwendige Anpassungen an das Gesundheitssystem und schafft zusätzliche Evidenz zu relevanten Fragestellungen der onkologischen Versorgung. Zudem bildet sie eine Grundlage für weiterführende Forschung.:1. Hintergrund 1 1.1 Epidemiologie und Versorgung onkologischer Erkrankungen 1 1.2 Weiterentwicklung und Verbesserung der onkologischen Versorgung – Der Nationale Krebsplan 3 1.2.1 Einführung und Evaluation onkologischer Früherkennungsuntersuchungen 3 1.2.2 Zertifizierung onkologischer Versorgungseinrichtungen 6 1.3 Rolle der Versorgungsforschung in der Onkologie 8 1.4 Routinedaten in der onkologischen Versorgungsforschung 10 1.5 Ziel der Arbeit 12 2. Übersicht der Manuskripte 13 2.1. Effects of the German skin cancer screening programme on melanoma incidence and indicators of disease severity 14 2.2 Evidence-based quality standards improve prognosis in colon cancer care 23 3. Diskussion 31 3.1 Stärken und Limitationen der Studien 34 3.2 Ausblick 37 3.2.1 Evaluation von onkologischen Krebsfrüherkennungsuntersuchungen 37 3.2.2 Zertifizierung onkologischer Versorgungseinrichtungen 40 3.3.3 Verknüpfung primärer und sekundärer Datenquellen 42 3.4 Fazit 44 4. Zusammenfassung 46 5. Summary 50 Literaturverzeichnis 53 Eigenanteil 65 Weitere aus der Dissertation hervorgegangene Veröffentlichungen 66 Weitere Publikationen der Autorin im Fachgebiet Onkologie 67 Danksagung 69 Erklärung zur Eröffnung des Promotionsverfahrens 70 Erklärung über die Einhaltung rechtlicher Vorschriften 71

Das maligne Melanom zählt zu den aggressivsten und behandlungsresistentesten aller Krebsarten. In den letzten 20 Jahren hat sich die Rate der Melanom-Erkrankungen innerhalb der weißen Bevölkerung verdreifacht. Mittlerweile liegen eine Reihe von Untersuchungen zu den molekularbiologischen Mechanismen der Entwicklung und Progression des malignen Melanoms vor. Aktuelle Forschungsvorhaben beschäftigen sich vor allem mit der Identifizierung Melanom-spezifischer Biomarker, die diagnostische und prognostische Informationen liefern sowie die Entwicklung einer zielgerichteten, kombinierten und individualisierten Therapie des metastasierenden Melanoms ermöglichen. In diesem Kontext soll die vorliegende Arbeit einen weiteren Beitrag zum Verständnis der Metastasierungskaskade und der daran beteiligten Proteine leisten. Aufgrund der Überexpression in einer Reihe von Tumoren und seiner geringen Molmasse von lediglich 11,5 kDa bietet sich das S100A4-Protein als Marker mit hoher prognostischer Signifikanz für verschiedene Tumorentitäten an. Jedoch ist die Beteiligung von S100A4 bei der Ausbildung des invasiven Tumorphänotyps noch nicht vollständig aufgeklärt. S100A4 besitzt zahlreiche intra- und extrazelluläre Bindungspartner, wobei die Metastasierung scheinbar ausschließlich durch das extrazelluläre Protein beeinflusst wird. S100A4 wechselwirkt extrazellulär beispielsweise mit dem Rezeptor für fortgeschrittene Glykierungsendprodukte (RAGE). Ziel dieser Arbeit war es, speziell die Bedeutung von S100A4 und seiner Interaktion mit RAGE für das prometastatische Verhalten von Melanomzellen in vitro und in vivo näher zu charakterisieren. Darüber hinaus sollte die Beteiligung von S100A4 bei der Gehirn-Metastasierung untersucht werden, wobei insbesondere die Regulierung der Endothelzell-Permeabilität und der transendothelialen Migration der Melanomzellen im Vordergrund stand. Im Rahmen dieser Arbeit wurde gezeigt, dass S100A4 und die Interaktion mit RAGE die prometastatischen Eigenschaften der A375-Melanomzellen förderte. Zudem verringerte extrazelluläres S100A4 die Zell-Integrität von Gehirn-Endothelzellen und erleichterte somit die Durchdringung der Blut-Hirn-Schranke. Diese Erkenntnis lässt sich möglicherweise auf andere Blut-Gewebe-Schranken übertragen. Die In-vivo-Orientierungsstudie zeigte, dass S100A4- und RAGE-überexprimierende Zellen zu einer verstärkten disseminierten Metastasierung führten, wobei sich zwei unterschiedliche Verteilungsmuster ergaben. Darüber hinaus führten beide Zelllinien vereinzelt zur Bildung von Gehirnmetastasen, wodurch sich die intrakardiale Injektion durchaus als Modell für weitere Therapiestudien mit dem Augenmerk der S100A4-RAGE-stimulierten Metastasierung eignet. Die genauere Kenntnis regulativer Mechanismen bei der Synthese und Sekretion von S100A4 sowie die pathophysiologische Differenzierung der S100A4-Interaktion mit RAGE eröffnen neue Wege, die S100A4-vermittelten Effekte therapeutisch zu beeinflussen. Daraus lassen sich möglicherweise neue zielgerichtete Radionuklid-basierte Therapieansätze für das metastasierende Melanom ableiten.

The presented doctoral thesis is focused on the role of the Hedgehog (HH) signaling pathway in cancer pathogenesis. HH signaling pathway is an evolutionarily conserved signaling pathway that plays an essential role in embryonic development. Its activity is strictly limited to stem and progenitor cells for example in brain, lung, skin or prostate. HH pathway also plays a key role in tissue homeostasis and regeneration. Aberrantly activated HH pathway is essential in cancer progression. The aim of the presented thesis was to elucidate new details about the HH signaling pathway. We identified a new target gene of the HH pathway - the anti-apoptotic protein survivin. Survivin is considered to be an important tumor marker associated with a poor prognosis of patients. We showed that the inhibitor of HH pathway effectors GLI1 and GLI2 GANT61 reduced the survivin level in cancer cells. Subsequently, we used GANT61 and the inhibitor of the anti-apoptotic BCL2 protein family obatoclax to inhibit melanoma cells growth. We showed that the combination of these inhibitors was very effective in the eradication of melanoma cells in vitro. We also proved that GANT61 triggers the process of apoptosis in melanoma cells. We found out that the HH signaling pathway is canonically activated in many cell lines of various...

Melanome zählen zu den zehn häufigsten Tumorentitäten weltweit. Bei frühzeitiger Diagnose ist eine Exzision im Gesunden kurativ. Sobald eine Resektion im Gesunden jedoch nicht mehr möglich ist, sinken die Heilungschancen drastisch. Maligne Melanome sprechen wenig auf konventionelle Tumortherapien wie Radiatio und zytostatische Chemotherapie an. Daher werden neue Therapieoptionen in der Melanomtherapie getestet. Neueste Ansätze beziehen sich auf die Modulation von Immunzellen mittels monoklonaler Antikörper sowie die Modifikation der Signaltransduktion über die Mitogen-aktivierte Protein Kinase Kinase (MAPKK = MEK), BRAF und c-KIT. Auch Ionenkanäle stellen eine vielversprechende, zukünftige Option in der Behandlung maligner Melanome dar. Ich konnte zeigen, dass neben der bereits beschriebenen funktionellen Expression des „transient receptor potential“ Kanals TRPM8 in Melanomzelllinien auch TRPA1 in verschiedenen Melanomzelllinien exprimiert und funktionell ist. Die Phytopharmaka Senföl (Allylisothiozyanat; AITC) und Zimtaldehyd zeigen in Melanom-Modellen antitumoröse Effekte. Zudem sind beide Substanzen potente Stimulatoren von TRPA1. In dieser Arbeit wurde untersucht, ob AITC und Zimtaldehyd TRPA1-vermittelt die Proliferation, Apoptose und Migration von Melanomzellen beeinflussen. Das Vorkommen von TRPA1 in verschiedenen Melanomzelllinien wurde auf molekularbiologischer Ebene, mit fluorometrischen Bestimmungen des TRPA1-vermittelten Ca2+-Einstroms sowie in elektrophysiologischen Messungen nachgewiesen. Anschließend wurde die funktionelle Relevanz von TRPA1 bezüglich tumorhemmender Eigenschaften geprüft. Durch die Anwendung von TRPA1-Blockern konnte die AITC- und Zimtaldehyd-induzierte Verminderung der Proliferation nicht aufgehoben werden. Auch bezüglich der Migration und Apoptose konnte keine Korrelation zu einer TRPA1-Modulation festgestellt werden. Daher scheinen die durch AITC und Zimtaldehyd induzierten Effekte höchstwahrscheinlich nicht durch TRPA1 vermittelt zu werden.:1 Bibliographische Beschreibung 4 2 Abkürzungsverzeichnis 6 3 Einführung 8 3.1 Die Superfamilie der TRP-Kanäle und ihre Expression in malignen Tumoren 8 3.2 Weitere Ionenkanalentitäten im malignen Melanom 10 3.3 Klassifikation und Therapie maligner Melanome 11 3.4 Naturstoffe mit TRP-Kanal-aktivierenden Eigenschaften in der Therapie maligner Tumore 13 3.5 TRPA1 - ein Ionenkanal mit chemosensorischen Eigenschaften 14 4 Ableitung der Fragestellung 17 5 Publikation 18 6 Zusammenfassung der Arbeit 28 7 Literaturverzeichnis 31 8 Anlagen 36 8.1 Erklärung über die eigenständige Abfassung der Arbeit 36 8.2 Curriculum Vitae 37 8.3 Publikationen 39 8.4 Danksagung 40