Das Plattenepithelkarzinom im Kopf-Hals-Bereich (HNSCC) ist eine häufig auftretende Erkrankung mit einer hohen Rezidivrate.
Mit Fokus auf das Tumormikromilieu, welches die Tumorzellen umgibt und von großer Bedeutung für die Tumorgenese ist, werden heutzutage neue Therapiekonzepte, neben der bekannten kurativen Behandlung mit chirurgischer und adjuvanter Therapie, erforscht. Diese sollen spezifischer den Tumormetabolismus betreffen und eine Unterwanderung des Immunsystems verhindern sollen.
Ziel der vorgestellten Studie war es den Prozess von Tumorzellen genauer zu verstehen und mögliche Mechanismen zur Immunevasion und der geringen Reaktion auf Immuncheckpoint-Inhibitoren (ICIs) zu finden.
Aus Vorarbeiten ist bekannt, dass die Stimulation mit Hepatocyte Growth Factor (HGF) zu einer Induktion des Glukose-Stoffwechsels führt. Wir haben daher untersucht, ob die Stimulation mit HGF in etablierten Modellen von HNSCC-Zellen auch zu Veränderungen im Glutamin-Stoffwechsel führt.
Wir konnten zeigen, dass die ausgewählten Tumorzellen eine verringerte relative Zellzahl unter Inhibierung der Glutaminase zeigten und eine schnellere Wundheilung in Glutaminase-1 (GLS-1) exprimierenden Zellen zu beobachten ist.
Darüber hinaus konnte eine erhöhte Expression insbesondere des Proteins GLS-1 nach HGF-Stimulation der Tumorzellen mittels Western Blot und PCR nachgewiesen werden. Unterstützend dazu zeigte auch eine GLS-1 Immunfluoreszenz-Färbung eine erhöhte Glutaminase Aktivität in den mit HGF stimulierten Zellen im Vergleich zur Kontrollgruppe und den mit Foretinib behandelten Zellen.
Abschließend wurde die zelluläre Sauerstoffrate unter Induktion von oxidativem Stress bei HGF-stimulierten Zellen einer Kontrollgruppe im Vergleich zu GLS-1-spezifischen siRNA transfizierten Zellen analysiert. Auch hier zeigte sich eine gesteigerte Basal- wie auch Maximalatmung der HGF-stimulierten Zellen.
Die Ergebnisse liefern erste Ansätze für eine zielgerichtete Therapie in den etablierten, adhärenten Zelllinien und sollten in weiteren Untersuchungen und Studien in 3D Zellkulturen wie Spheroiden oder auch Organoiden evaluiert werden. / The Head and neck squamous cell carcinoma (HNSCC) is a common disease with a high recurrence rate.
Focused on the tumor microenvironment that surrounds the tumor cells, new therapies are now being researched in addition to the well-known curative treatment with surgical and adjuvant therapy. These concepts should affect the tumor metabolism more specifically and prevent infiltration of the immune system.
The aim of this study was to understand the process of tumor cells in more detail and to find possible mechanisms for immune evasion and the poor response to immune checkpoint inhibitors (ICIs).
It is known from previous work that stimulation with hepatocyte growth factor (HGF) leads to an induction of glucose metabolism. We therefore investigated whether stimulation with HGF in established models of HNSCC cells also leads to changes in glutamine metabolism.
We were able to show that the selected tumor cells showed a reduced relative cell number when glutaminase was inhibited and that faster wound healing was observed in cells expressing glutaminase-1 (GLS-1).
In addition, an increased expression of the protein GLS-1 in particular was detected after HGF stimulation of the tumor cells using Western blot and PCR. In support of this, GLS-1 immunofluorescence staining also showed increased glutaminase activity in the cells stimulated with HGF compared to the control group and the cells treated with foretinib.
Finally, the cellular oxygen rate was analyzed under induction of oxidative stress in HGF-stimulated cells of a control group compared to GLS-1-specific siRNA transfected cells.
The results provide initial approaches for targeted therapy in the established, adherent cell lines and should be evaluated in further investigations and studies in 3D cell cultures such as spheroids or organoids.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:uni-wuerzburg.de/oai:opus.bibliothek.uni-wuerzburg.de:37420 |
| Date | January 2024 |
| Creators | Mersdorf, Florian |
| Source Sets | University of Würzburg |
| Language | deu |
| Detected Language | English |
| Type | doctoralthesis, doc-type:doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Rights | https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/deed.de, info:eu-repo/semantics/openAccess |
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