Durch ihren Tumortropismus haben mesenchymale Stammzellen (MSCs) das Interesse der onkologischen Forschung geweckt. Sie werden als potenzielles Vehikel für die zielgerichtete Tumortherapie diskutiert. Ihre Wirkung auf Tumore ist jedoch nach wie vor unklar: Es werden sowohl tumorfördernde als auch tumorhemmende Eigenschaften in der Literatur beschrieben. In der vorliegenden Arbeit wurde der Einfluss von nativen und andifferenzierten MSCs aus dem Knochenmark auf Proliferation und Vitalität von Kopf-Hals-Tumorzellen in vitro systematisch untersucht. Entsprechend der Ergebnisse des durchgeführten Proliferationsassay und des Dot Blot Assay muss von einer protumorigenen Wirkung der MSCs auf HNSCC ausgegangen werden. Mit Hilfe von ELISA und Western Blot konnte gezeigt werden, dass der IL-6 vermittelte Aktivierung von ERK1/2 und STAT3 eine wichtige Rolle in der Interaktion zwischen MSC und HNSCC zukommt. Angesichts dieser Ergebnisse müssen hinsichtlich eines Einsatzes von MSC in der Tumortherapie Bedenken geäußert werden. Weitere Untersuchungen zum besseren Verständnis der Interaktion sind notwendig. / As a result of their tumor tropism, mesenchymal stem cells (MSCs) have spurred a lot of interest in oncological research as a potential vehicle for targeted tumor therapy. Although both tumor-promoting and tumor-inhibitory properties of MSCs have been previously reported, the influence of MSCs on tumors is still unclear. In this study, the influence of native and differentiated bone marrow derived MSCs on proliferation and vitality of head and neck squamous cell carcinoma (HNSCC) cell lines was systematically investigated. Based on the findings of the conducted Proliferation Assay as well as of the Dot Blot Assay a protumorigenic effect of the MSCs on HNSCC must be assumed. Using ELISA and Western Blots, the importance of IL-6 mediated ERK1/2 and STAT3 activation in the interaction between MSC and HNSCC was confirmed. Given these results, the use of MSCs in tumor therapy needs to be critically considered. Further research is however necessary to better understand the interaction between MSCs and HNSCC.

Die zunehmende Bedeutung der Molekularbiologie zeigt sich in der neuen WHO-Klassifikation von 2016 für ZNS-Tumoren und insbesondere astrozytäre Tumoren. Dabei gehört das Glioblastoma multiforme (GBM) mit einer äußerst ungünstigen Prognose zu den hoch-malignen Astrozytomen (WHO °IV) und ist durch eine ausgeprägte chromosomale Instabilität (CIN) gekennzeichnet. Der mitotische Spindelkontrollpunkt (SAC) und die zeitlich korrekte Auflösung der Schwesterchromatidkohäsion sorgen normalerweise für den fehlerfreien Ablauf der Mitose. Um der Ursache der CIN nachzugehen, wurden die Regulatorproteine des SAC Mad2A und Mad2B sowie der Schwesterchromatidkohäsion Pds5A und Pds5B in einem Patientenpanel immunhistochemisch untersucht. Alle vier Proteine wiesen eine hohe Expression in Proliferationszentren auf, die durch Ki67-Expression definiert wurden. Zusätzlich wurden Unterschiede in der Expressionsstärke bzw. der subzellulären Lokalisation detektiert. Pds5A könnte für die Ausbildung von Rezidiven niedriggradiger Astrozytome (low-grade astrozytoma, LGA) °II bzw. von sekundären GBM wichtig sein. Sein Ortholog war in allen Tumorentitäten gleichmäßig hoch exprimiert. Eine starke Mad2A-Expression war in allen GBM im Vergleich zu allen LGA °II signifikant vermindert und könnte durch den in GBM häufig vorkommenden Verlust von Chromosomenarm 4q bedingt sein, der das Mad2A-Gen enthält. Für sein Homolog Mad2B konnte ein signifikanter Anstieg in der Gesamt- bzw. Zytoplasmaexpression mit steigendem WHO-Grad ermittelt werden. Eine niedrige Gesamtexpression von Mad2A bzw. von Mad2B in Kern- und Zytoplasma könnte mit einem Überlebensvorteil für GBM-Patienten verbunden sein. Je nach Entität, Expressionsstärke und Expressionslokalisation gab es Korrelationen zwischen der Expression von Ki67, Pds5A, Pds5B, Mad2A und Mad2B. Die Expressionswerte dieser mitotischen Regulatorproteine könnten einerseits der Grund für, andererseits aber auch eine Konsequenz von CIN sein und eine Anpassung der Tumorzellen zur Ausbalancierung der Vor- und Nachteile genetischer Veränderungen darstellen, die ihr Überleben sichert (Rimkus et al., 2007). Damit könnten diese Regulatorproteine als neue Angriffspunkte einer noch spezifischeren Therapie in der Behandlung von astrozytären Tumoren und für die Prognose von Patienten Bedeutung erlangen. / The increasing relevance of molecular biology is shown in the latest 2016 WHO-Classification of Tumors of the Central Nervous System especially in regards to astrocytic tumors. Astrocytic tumors show aneuploidy. Pds5A, Pds5B, Mad2A and Mad2B have an important influence and impact on the correct segregation of chromosomes during mitosis. Precocious dissociation of sisters 5 A and B (Pds5A and B) bind to Cohesin and are part of the regulation of sister chromatid cohesion. Mitotic arrest deficient 2 A and B (Mad2A and B) are essential key-proteins for the spindle assembly checkpoint. Incorrect expression of these proteins leads to missegregation and aneuploidy. In this work I show the expression of the proteins Pds5A, Pds5B, Mad2A and Mad2B by immunohistochemistry in proliferating centers of tissue samples of 40 patients with astrocytic tumors (low-grade astroytoma (LGA °II) and glioblastoma multiforme (GBM)). Tissue samples comprise dormant LGA °II, recurrent LGA °II and their relapses, malignant progressing LGA °II developing to secondary GBM (IDH-mutant GBM), and primary GBM (IDH-wildtype GBM). All proteins showed high expression in the proliferating centers. The expressions of the different astrocytic grades have been statistically analysed (Comparison, Survival, Correlation). The results of the expression of the regulating proteins could be relevant for new therapies and the prognosis of patients.

The theoretical part of the diploma thesis deals with tumour diseases and a general description of tumour suppressor genes. Special attention is paid to the TP53 gene and its influence on the functioning of the organism, including its production of the p53 protein. Based on an analysis and synthesis of findings from specialised sources, the current methods of detecting the aforesaid gene, in particular immunological and elec-trochemical, were described. The last chapter of the theoretical part is devoted to bio-sensors and their classification, with a special focus on electrochemical biosensors. The practical part involves the construction and optimisation of the biosensor, from the cleaning of electrodes, the deposition of gold nanoparticles, the ssDNA bond, the blocking of free binding points and a synthesis of the complementary chain to the resulting measurement and quality testing. This part also presents the concept of an innovative biosensor that offers an easier and more reliable alternative for the detec-tion of the TP53 gene. The last chapter of this part analyses and comments on the aforesaid results.

A 71-year-old white woman presented to her primary care physician for a routine visit and was found to have a new, previously undocumented cardiac murmur. A subsequent transthoracic echocardiogram revealed a 1 cm mobile mass arising from the lateral free wall of the left ventricle. Transesophageal echocardiography later confirmed these findings. The patient underwent a left ventriculotomy and excision of a .7 cm friable mass, which was later identified as a papillary fibroelastoma (PFE) by routine histopathologic studies. We present this unique case with a review of the literature.

While CHOP chemotherapy (cyclophosphamide, doxorubicin, vincristine, and prednisone), the current standard of care for non-Hodgkin lymphoma (NHL), kills tumor cells, the accumulation of tumor cell “debris” can stimulate inflammation and tumor growth. Thus, cytotoxic cancer therapies are a double-edged sword. Previous studies have shown that apoptotic debris stimulates tumor growth. We hypothesize that (1) CHOP-generated tumor cell debris can promote lymphoma progression via release of pro-inflammatory cytokines; (2) blocking phosphatidylserine (PS), which is presented on the surface of apoptotic cells, may inhibit debris-stimulated cancer progression. METHODS: Lymphoma EL4 debris was generated by treating tumor cells with CHOP chemotherapy. EL4 debris was isolated via Ficoll gradient and co-injected with living EL4 tumor cells into immunocompetent C57BL/6 mice. Macrophage-secreted cytokines were measured via array analysis. RESULTS: Flow cytometry confirmed CHOP chemotherapy generated apoptotic/necrotic debris. Vincristine-, mafosfamide-, and prednisolone-generated lymphoma EL4 debris stimulated tumor growth by over 100-fold in a dose-dependent manner. Debris alone did not induce tumors, even at 250 days post-injection. Doxorubicin-generated EL4 debris stimulated tumor growth at low dose (1x105), but inhibited growth at high dose (9x105). Systemic administration of doxorubicin-generated EL4 debris or blocking PS in the cell debris generated by doxorubicin using annexin V or an anti-PS neutralizing antibody inhibited doxorubicin-generated debris-stimulated tumor growth. Therapy-generated debris stimulated macrophage pro-inflammatory cytokine production. CONCLUSIONS: CHOP chemotherapy-generated debris regulates tumor growth via cytokine production. Thus, harnessing the anti-tumor activity of inhibitory debris or neutralizing PS on stimulatory debris may be a novel anti-cancer approach. / 2018-07-11T00:00:00Z

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MicroRNA-221 (miR-221) führt in Prostatakarzinomzellen zu einer Induktion einer TRAIL-supprotiven Signatur als Folge einer Interferonaktivierung mit Heraufregulation von STAT-1 und den TRAIL-relevanten, interferonsensitiven Genen TNFSF-10 und XAF-1. Ferner führt die Inhibierung des bekannten Zielgenes SOCS-3 sowie die Inhibierung des neu beschriebenen Zielgenens PIK3R1 zu einer TRAIL-Sensitivierung in den untersuchten Prostatakarzinomzellen. / MicroRNA-221 (miR-221) mediates TRAIL-sensitivation of prostate cancer cells via inducing an TRAIL-supportive signature. This was shown by upregulation of STAT-1 and the TRAIL inducing the interferone sensitive genes XAF-1 and TNFSF-10. Furthermore the inhibition of two miR-221 targets mediates TRAIL sensitivation. The inhibition of the known target SOCS-3 and the new target PIK3R1 both led to TRAIL sensitivation of prostate cancer cells.

Tumore bestehen nicht nur aus malignen Zellen, sondern ebenfalls aus einer Vielzahl an nicht tumorigenen Zellen, die den Tumor auf vielfältige Weise unterstützen und den Tumor vor therapeutischen Maßnahmen schützen. Die Frage der Herkunft dieser Zellen insbesondere in einem nicht vaskularisierten Tumor ist daher auch für die Entwicklung zukünftiger Therapeutika relevant. In dieser Arbeit wurde eine Methode etabliert, die im dreidimensionalen Raum die Untersuchung des Einflusses von Tumorzellen auf die vaskuläre Adventitia am Model der Mausaorta ermöglicht. Dazu erfolgte die Einbettung von Alginatbeads aus verschiedenen Tumorzelllinien in eine gemeinsame Kollagenmatrix mit murinen Aortenringen. Während des zehntägigem Versuchszeitraums wurde die Aussprossung von Zellen aus den Aortenringen beobachtet und quantifiziert. Es wurde festgestellt, dass die Auswanderung während des Versuchszeitraums zunimmt und dass die Konfrontation mit der Zytokinmischung der Tumorzellen zu einer stärkeren Aussprossung führt, als die Stimulation mit VEGF oder keine Stimulation. Eine gerichtete Auswanderung der Zellen in Richtung der Tumorbeads konnte nicht nachgewiesen bzw. bestätigt werden. Kapilläre Aussprossungen waren nur in geringem Ausmaß zu beobachten. Bei Charakterisierung der ausgewanderten Zellen mittels immunhistochemischer Färbungen waren keine F4/80-positiven und nur einzelne CD34-positive Zellen zu finden. CD31-positive Endothelzellen stellten die Mehrheit der ausgewanderten Zellen bei Tumorzellkonfrontation. Perizyten, die mit dem Marker NG2 gefärbt wurden, stellten eine Mehrheit der migrierten Zellen bei allen Bedingungen. Die in dieser Arbeit etablierte Methode des Aortenring-Bead-Konfrontationsassays ermöglicht es, in Echtzeit den Einfluss von Tumorzellen auf die Gefäßwand im dreidimensionalen Raum zu beobachten. Der Aortenring-Bead-Konfrontationsassay bietet eine Vielzahl an Variationsmöglichkeiten und stellt daher eine vielversprechende Möglichkeit dar, die Lücke zwischen zweidimensionalen in vitro-Experimenten und kostenintensiven in vivo-Versuchen zu schließen. / Tumours do not only consist of malignant cells but also of a multitude of non-tumorigenic cells. They support the tumour in various ways and also protect the tumour from therapeutic measures. Exploring the origin of these cells in particular in a non-vascularized neoplasia is therefore important for the development of new therapeutics. In this work a method was established to study the influence of tumour cells on the vascular adventita of the mouse aorta. A co-cultivation of alginate beads of different tumour cell lines and murine aortic rings in a common collagen matrix was performed. The sprouting of the cells from the aortic ring was observed and quantified during the ten-day experimental period. The sprouting increased during cultivation time and confrontation with the cytokine mixture generated from tumour cells resulted in more sprouting than stimulation with VEGF alone or controls without any stimulation. Directed migration towards the tumour beads was not observed. Only a few capillary outgrowths could be observed. Characterization of the migrated cells by immunohistochemical staining revealed no F4/80-positive and only single CD34-positive cells. The majority of sprouting cells was positive for endothelial cell marker CD31 when confronted with tumour beads. Pericytes, stained with antibodies for NG2 represented the majority of sprouting cells in all conditions performed. The method of aortic ring – bead confrontation developed in this work allows to study the influence of tumour cells on the vascular wall in a three-dimensional space. This method offers several variations. It is a promising opportunity to bridge the gap between two-dimensional in vitro experiments and expensive in vivo studies.

A case is presented in which flow cytometric and cytogenetic analysis was done on a biopsy from a highly anaplastic metastatic adenocarcinoma. Flow cytometric analysis of DNA content failed to show a significant population of aneuploid cells. However, histologic examination revealed a substantial number of tumor cells, and cytogenetic analysis produced chromosome counts ranging from 20 to 144.