Die Tumorangiogenese ist ein Prozess, der zur Ausbildung eines tumoreigenen Gefäßnetzwerks führt und kritisch ist für die Progression des Tumorwachstums, sowie für dessen Malignisierung und Metastasierung. Zytokine wie VEGF und PDGF steuern angiogene Prozesse. Die resultierende Tumorvaskulatur ist jedoch dysfunktional und unterscheidet sich in Struktur und Funktion stark von normalen Gefäßen. Die antiangiogene Therapie richtet sich gegen die Tumorvaskulatur indem Angiogenese-induzierende Signalwege inhibiert werden. Es existieren zahlreiche therapeutische Ansätze, zu denen u.a. Anti-VEGF- Antikörper und Rezeptortyrosinkinaseinhibitoren zählen. Ziel der antiangiogenen Therapie ist es, die Ausbildung neuer Blutgefäße im Tumor zu stoppen sowie existierende unreife Blutgefäße zu zerstören. Das Konzept der Gefäßnormalisierung beschreibt im Rahmen der antiangiogenen Therapie Prozesse, die zu einer transienten Verbesserung dieser defekten Tumorvaskulatur und zu ihrer tendenziellen Angleichung an Struktur und Funktion von normalen Gefäßen führen sollen.
In dieser Studie wurden Veränderungen von Gefäßparametern in murinen AT3- Mammakarzinomen und murinen Lewis-lung-Karzinomen miteinander verglichen, die entweder (a) mit mG6-31, einem monoklonalen Anti-VEGF- Antikörper, (b) mit Axitinib, einem niedermolekularen VEGF-R-/PDGF-R- Tyrosinkinaseinhibitor antiangiogen behandelt oder (c) nicht behandelt wurden. Ziel war es dabei, Aussagen über die antiangiogene Wirksamkeit sowie die Gefäß- normalisierende Effektivität der o.g. Antiangiogenetika zu treffen. In einer bereits abgeschlossenen Forschungsarbeit von Ascheid (vgl. Absatz 7.2) wurden mit dem gleichen Experimentalaufbau wie zuvor beschrieben ebenfalls murine Tumoren hinsichtlich makroskopischer Gefäßstruktur und -organisation untersucht. Dabei wurde aufgezeigt, dass Gefäß-normalisierende Prozesse durch o.g. Angiogenetika in geringem Umfang stattfanden. Die durchgeführte Studie zielte darauf ab, die bereits erfassten Resultate zu komplettieren und somit eine abschließende Aussage über das Auftreten von Gefäßnormalisierung zu ermöglichen.
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In den mG6-31-/Axitinib-/unbehandelten AT3-/LLC-Tumorschnitten wurden die Parameter Gefäßdichte, Apoptoserate, Proliferationsrate, Perizytenbesatz, Intaktheit der vaskulären Basalmembran und endotheliale Expression von TRPC6-Kanälen immunhistochemisch bzw. mittels Immunfluoreszenz detektiert, mikroskopisch aufgenommen und quantifiziert.
Diese Arbeit zeigt, dass Axitinib deutliche antiangiogene Effekte in der Tumorvaskulatur hervorruft, mG6-31 hingegen wirkt schwächer antiangiogen. Im Unterschied zu den Ergebnissen aus Ascheids Arbeit (Ascheid, 2018) konnten- Effekte auf der Ebene der individuellen Blutgefäße nachgewiesen werden, die in der Literatur als Anzeichen für eine Gefäßnormalisierung beschrieben werden. Wiederum waren diese Effekte unter Axitinib stärker ausgeprägt als unter mG6- 31-Behandlung. Die Resultate beider Forschungsarbeiten zusammengefasst betrachtet, kann man feststellen, dass die Zusammenfassung der gefäßverändernden Effekte, die antiangiogene Wirkstoffe hervorrufen, unter dem Begriff „Normalisierung“ in Frage gestellt werden sollte. / Tumor angiogenesis is a process which leads to the formation of a tumor specific capillary system. It is a critical step towards tumor growth, malignancy and metastasis. Cytokins like VEGF and PDGF regulate angiogenic processes. The resulting tumor vasculature, however, is dysfunctional and strongly differs from structure and function in normal blood vessels. Antiangiogenic therapy is targeted against tumor vessels by inhibition of angiogenesis inducing signaling pathways. Numerous therapeutic approaches exist, for instance anti-VEGF antibodies and receptor tyrosine kinase inhibitors. Antiangiogenic therapy aims to stop the formation of new blood vessels and to prune the existing immature blood vessels. The concept of vessel normalization as part of antiangiogenic therapy describes a transient optimization of the defective tumor vasculature by acquisition of a phenotype more similar to the one of normal vessels in healthy tissue.
In this study differences of vessel parameters in murine AT3 breast cancer and murine Lewis lung carcinoma were compared to ultimately evaluate the antiangiogenic and vessel normalizing effectiveness of the studied agents. Tumors were either (a) treated with mG6-31, a monoclonal anti-VEGF antibody or (b) treated with Axitinib, a VEGF-R-/PDGF-R-tyrosine kinase inhibitor or (c) untreated. In a previous study by Ascheid the same tumor models were examined with the same experimental design but with regard to macroscopic vessel structure and organization. It has been demonstrated that under the mentioned antiangiogenic agents vessel normalizing effects appeared only slightly. The current study aims to complete these results and to, in consideration of both, allow a statement concerning the appearance of vessel normalization.
In the mG6-31/Axitinib/untreated AT3/LLC tumors the parameters vessel density, apoptosis rate, proliferation rate, pericyte covering, integrity of the vascular basement membrane and endothelial expression of TRPC6 channels were detected via immunohistochemistry or immunofluorescence, microscopically captured and quantified.
This study demonstrates that Axitinib causes distinct antiangiogenic effects in tumor vasculature, whereas mG6-31 shows only light antiangiogenic action. In contrast to the results obtained by Ascheid vessel normalization did occur in this
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study – more frequently under Axitinib than under mG6-31. Reflecting on the combined out-comes of the complementary study it has to be stated that the concept of a general normalization of tumor vasculature is highly questionable and subsequently has to be reconsidered.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:uni-wuerzburg.de/oai:opus.bibliothek.uni-wuerzburg.de:36982 |
| Date | January 2024 |
| Creators | Funke, Caroline |
| Source Sets | University of Würzburg |
| Language | deu |
| Detected Language | German |
| Type | doctoralthesis, doc-type:doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Rights | https://opus.bibliothek.uni-wuerzburg.de/doku/lic_mit_pod.php, info:eu-repo/semantics/openAccess |
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