Dokument: In vitro- Validierung von targeted therapy- Konzepten beim kolorektalen Karzinom

Titel:	In vitro- Validierung von targeted therapy- Konzepten beim kolorektalen Karzinom
URL für Lesezeichen:	https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=27758
URN (NBN):	urn:nbn:de:hbz:061-20131218-112306-9
Kollektion:	Dissertationen
Sprache:	Deutsch
Dokumententyp:	Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation
Medientyp:	Text
Autor:	Meßner, Isabelle [Autor]
Dateien:	[Dateien anzeigen] Adobe PDF [Details] 10,16 MB in einer Datei [ZIP-Datei erzeugen] Dateien vom 26.11.2013 / geändert 26.11.2013
Beitragende:	Ph.D. Karl-Ludwig Schäfer [Betreuer/Doktorvater] Prof. Dr. Heise, Henrike [Gutachter]
Stichwörter:	kolorektales Karzinom, targeted therapy, anti-EGFR-Antikörper
Dewey Dezimal-Klassifikation:	500 Naturwissenschaften und Mathematik » 570 Biowissenschaften; Biologie
Beschreibungen:	Bei der Therapie des metastasierten, kolorektalen Karzinoms (mCRC) gewinnt die spezifische, gegen den epidermal growth factor receptor (EGFR) gerichtete Behandlung als Ergänzung zur klassischen Chemotherapie zunehmend an Bedeutung. Sie basiert auf der gezielten Blockierung des in Kolonkarzinomen häufig überexpremierten EGF- Rezeptors, was auch mit einer Inhibierung seiner downstream- Signalmoleküle und der damit verbundenen Zellteilung einhergeht. In klinischen Studien konnte gezeigt werden, dass der Einsatz der monoklonalen Antikörper Panitumumab (Pmab) und Cetuximab (Cmab) bei einem Teil der Patienten mit mCRC zu einer signifikanten Verbesserung der Überlebenszeiten führt. Da die Mehrheit der Patienten jedoch nicht von dieser Therapie profitiert, kommt der Frage nach molekularen Resistenz- Mechanismen und der damit verbundenen Identifizierung von prädiktiven Markergenen eine besondere Bedeutung zu. Ziel dieser Arbeit war daher die Bedeutung von Aberrationen des EGFR- Signalwegs für die Wirksamkeit der anti-EGFR- Antikörpertherapie zu bestimmen. Daher sollten zum Einen Markergene identifiziert werden, die Vorhersagen eines Erfolgs einer solchen Therapie gestatten. Zum Anderen sollten die Wirk- Mechanismen der therapeutischen Antikörper in Mono- und in Kombinationsbehandlung mit Chemotherapeutika bestimmt werden, um so eine evidenz- basierte Optimierung der Therapie zu ermöglichen. Zur Rolle der Markergene für die Antikörpertherapie zeigte sich in dem hier verwendeten in vitro-Modell, dass Mutationen in KRAS und BRAF mit einer fehlenden Wirksamkeit der anti-EGFR targeted therapy assoziiert sind. Eine wichtige Ausnahme stellen KRAS- Mutationen des Subtyps p.G13D dar; hier weist das signifikant reduzierte Zellwachstum nach einer Antikörpertherapie darauf hin, dass Patienten mit KRAS p.G13D- Tumoren von dieser Therapie- Option durchaus profitieren können. Für Tumorzellen mit KRAS/BRAFwt - Status konnte herausgestellt werden, dass die fehlende Expressionen von Pten oder Egfr einen Behandlungserfolg negativ beeinflussen. Auf der anderen Seite sind offenbar Tumorzellen mit einem Defekt im DNA- Mismatch- Reparatursystem besonders sensitiv gegenüber einer anti-EGFR- Antikörpertherapie. Die Untersuchung zum Wirkmechanismus der anti- EGFR Antikörper zeigte, dass die primäre Wechselwirkung zwischen Antikörper und Egfr in allen EGFR expremierenden Zelllinien zur Internalisierung des Antikörper- Rezeptor- Komplexes in die Zelle führt. Dies war jedoch nur dann mit einer Expressions- Reduktion von EGFR selbst sowie den wichtigen downstream- Mediatoren MapK und Akt verbunden, wenn KRAS und BRAF mit Wildtyp- Status vorliegen. Eine Kombinationstherapie aus anti-EGFR- Antikörper und Irinotecan führte im Gegensatz zu den Beobachtungen aus der Klinik in der Zellkultur nicht zu synergistischen Behandlungseffekten, so dass das hier verwendete in vitro- Modell zur Untersuchung dieses komplexen Mechanismus offenbar nicht geeignet ist. Das Ausbleiben der synergistischen Behandlungseffekte legt vielmehr die Hypothese nah, dass die im klinischen Setting beobachteten positiven Effekte der Kombinationstherapie auf Interaktionen mit dem Immunsystem oder der Überwindung der Resistenz der Tumorzellen gegen eine alleinige Irinotecan- Therapie zurückzuführen ist. Damit konnten anhand des hier verwendeten in vitro- Modells wichtige Aspekte für die Prädiktion und die Optimierung der anti-EGFR targeted therapy beim kolorektalen Karzinom erarbeitet werden. For the treatment of metastatic, colorectal cancer (mCRC), the addition of agents targeting the epidermal growth factor receptor (EGFR) is increasingly gaining in importance. These therapeutical strategies are based on the specific blockage of the EGF receptor which is frequently overexpressed in colorectal cancer leading to the inhibition of downstream signaling and cell division. In clinical studies on chemo-refractory mCRC patients the use of monoclonal antibody Panitumumab (Pmab) and Cetuximab (Cmab) has shown to further increase the overall survival time. Since the majority of patients does not benefit from this therapy the molecular mechanisms of resistance and the identification of predictive marker genes are of particular importance. Therefore the major goal of this thesis was to define the impact of molecular alterations in the EGFR pathway on the efficiacy of anti-EGFR antibody treatment. For this purpose marker genes that predict the success of such a therapy should be identified. In addition, the molecular and cellular mechanisms of therapeutic antibodies for the treatment of tumor cells -alone or in combination with chemotherapeutics - should be illucidated to supply evidences for the further development of this therapeutic strategy. Using a cell culture in vitro model, mutations in KRAS or BRAF could be shown to serve as reliable markers of EGFR- targeted therapy failure in CRC. Subtype analysis of KRAS revealed mutation p.G13D to represent an important exception; the significantly reduced cell growth by antibody therapy indicates that patients with KRAS p.G13D tumors are likely to benefit from this therapy option. For tumor cells with KRAS/BRAFwt status these studies highlighted that a missing expression of Pten or Egfr affect the success of the treatment in a negative way. On the other hand tumor cells with a malfunction in the DNA mismatch repair system appear particularly sensitive to the anti-EGFR antibody therapy. Investigations on the mechanism of action of anti-EGFR antibody showed that the primary interaction between antibody and Egfr resulted in an internalisation of the antibody-receptor complex into the cell. However this was only leading to a reduction of expression of EGFR and the EGFR-downstream molecules MapK and Akt, if KRAS and BRAF had wildtype status. In contrast to clinical observations, the combination of anti-EGFR antibody with Irinotecan did not result in a synergistic treatment effect in cell culture so that the in vitro model used here is probably not eligible for the investigation of this complex mechanism. However, the absence of synergistic treatment effects suggests the hypothesis that the positive effects of the combination therapy observed in the clinical setting are due to interactions of the antibody-coated cells with the immune system or due to overcoming resistence of tumor cells against the Irinotecan mono therapy. Taken together based on a cell culture in vitro model this work supplies important aspects for the prediction of the efficiency of the anti-EGFR antibody therapy in colorectal carcinoma and may help to design clinical studies to further optimize this treatment strategy.
Lizenz:	Urheberrechtsschutz
Fachbereich / Einrichtung:	Medizinische Fakultät » Institute » Institut für Pathologie
Dokument erstellt am:	18.12.2013
Dateien geändert am:	18.12.2013
Promotionsantrag am:	18.07.2013
Datum der Promotion:	11.11.2013