Search

Einleitung: Resistenzmechanismen gegen konventionelle Therapien stellen ein großes Problem bei Kopf-Hals-Karzinomen dar. Insbesondere für das kleine Hitzeschockprotein 27 (HSP27) konnte eine zentrale Rolle bei der Zellantwort auf Radio-/Chemotherapie gezeigt werden. Unklar ist bisher jedoch, über welche Signalwege HSP27 aktiviert wird. In Voruntersuchungen konnten der Proteinkinase B (AKT)- sowie der Ataxia Telangiectasia Mutated (ATM)-abhängige Signalweg als mögliche Kandidaten identifiziert werden.Methoden: Anhand der Zelllinien A549 sowie HNSCCUM-02T wurden die Effekte einer selektiven Phosphorylierungsinhibition mittels LY294002 und Wortmannin, Koffein und CGK733 auf AKT, ATM sowie HSP27 mittels Westernblot quantitativ untersucht. Als Positivkontrolle diente eine Behandlung mit Sorbitol und H2O2.Ergebnisse: Es konnte eine signifikante Phosphorylierungsinhibition von AKT in beiden Zelllinien und von ATM in HNSCCUM-02T nach Behandlung mit den selektiven Inhibitoren gezeigt werden. Eine signifikante Erhöhung des Phosphorylierungsstatus von HSP27 konnte zelllinienübergreifend durch Wortmannin erzielt werden (168%, p=0,0349 bzw. 172%, p=0,0012). Die Positivkontrolle mittels Sorbitol und H2O2 zeigte einen signifikanten Anstieg des Phosphorylierungsstatus von HSP27, AKT sowie ATM (p<0,05). Eine signifikante Inhibition der Positivkontrolle gelang lediglich für AKT mit Wortmannin (p=0,0223/p=0,0132) sowie für ATM mit CGK733 (p=0,021/p=0,026).Schlussfolgerung: AKT scheint einen Einfluss auf die Aktivität von HSP27 zu nehmen. Aufgrund der vorliegenden Daten müssen jedoch weitere Signalwege bei der Modulation von HSP27 involviert sein. Deren Identifikation ist Gegenstand weitergehender Forschung.Der Erstautor gibt keinen Interessenkonflikt an.

Die Bestrahlung von Kopf-Hals-Tumore ist ein zentrales Element der Therapie. Für Zinkoxid-Nanopartikel konnte bereits in zahlreichen Studien eine tumorzellschädigende Wirkung nachgewiesen werden. Ziel unserer Untersuchungen war es daher zu evaluieren, ob Zinkoxid-Nanopartikel als Strahlensensitizer in der Therapie von Kopf-Hals-Tumoren nutzbar gemacht werden können. Dazu wurden Tumorzellen mit 0, 2, 4 oder 8 Gray bestrahlt, nachdem sie Zinkoxid-Nanopartikeln ausgesetzt waren (4h, 100 µg/ml). Im Anschluss wurde ein MTT Assay, das die metabolische Aktivität der Zellen nach Behandlung misst, durchgeführt und zusätzlich ein Koloniebildungstest, der eine Quantifizierung des klonogenen Überlebens der Tumorzellen erlaubt. Die Kombination aus einer Bestrahlung mit zwei bzw. vier Gray, entsprechend typischerweise in der Klinik applizierten Einzeldosen, und einer Behandlung von Tumorzellen mit 100 µg/ml Zinkoxid-Nanopartikeln führte zu einer deutlichen Reduktion der Zellviabilität verglichen mit Zellen, die nur bestrahlt wurden. Auch eine Reduktion der Koloniebildung nach Nanopartikelbehandlung zusätzlich zur Bestrahlung mit zwei oder vier Gray konnte nachgewiesen werden. Damit konnte gezeigt werden, dass eine Inkubation mit Zinkoxid-Nanopartikeln, den Bestrahlungserfolg in vitro - gemessen an klonogenem Überleben und Zellviabilität der Tumorzellen - verbessert.Die durchgeführten Untersuchungen belegen das Potential von Zinkoxid-Nanopartikeln zur Radiosensibilisierung von Tumorzellen.Unterstützt durch: Max-Planck Graduate Center MainzDer Erstautor gibt keinen Interessenkonflikt an.

Contains fulltext : 172720.pdf (publisher's version ) (Open Access), Recently, activating mutations of the hypoxia-inducible factor 2alpha gene (HIF2A/EPAS1) have been recognized to predispose to multiple paragangliomas (PGLs) and duodenal somatostatinomas associated with polycythemia, and ocular abnormalities. Previously, mutations in the SDHA/B/C/D, SDHAF2, VHL, FH, PHD1, and PHD2 genes have been associated with HIF activation and the development of pseudohypoxic (cluster-1) PGLs. These tumors overlap in terms of tumor location, syndromic presentation, and noradrenergic phenotype to a certain extent. However, they also differ especially by clinical outcome and by presence of other tumors or abnormalities. In the present study, we aimed to establish additional molecular differences between HIF2A and non-HIF2A pseudohypoxic PGLs. RNA expression patterns of HIF2A PGLs (n=6) from 2 patients were compared with normal adrenal medullas (n=8) and other hereditary pseudohypoxic PGLs (VHL: n=13, SDHB: n=15, and SDHD: n=14). Unsupervised hierarchical clustering showed that HIF2A PGLs made up a separate cluster from other pseudohypoxic PGLs. Significance analysis of microarray yielded 875 differentially expressed genes between HIF2A and other pseudohypoxic PGLs after normalization to adrenal medulla (false discovery rate 0.01). Prediction analysis of microarray allowed correct classification of all HIF2A samples based on as little as three genes (TRHDE, LRRC63, IGSF10; error rate: 0.02). Genes with the highest expression difference between normal medulla and HIF2A PGLs were selected for confirmatory quantitative reverse transcriptase polymerase chain reaction. In conclusion, HIF2A PGLs show a characteristic expression signature that separates them from non-HIF2A pseudohypoxic PGLs. Unexpectedly, the most significantly differentially expressed genes have not been previously described as HIF target genes.

Contains fulltext : 172720.pdf (publisher's version ) (Open Access), Recently, activating mutations of the hypoxia-inducible factor 2alpha gene (HIF2A/EPAS1) have been recognized to predispose to multiple paragangliomas (PGLs) and duodenal somatostatinomas associated with polycythemia, and ocular abnormalities. Previously, mutations in the SDHA/B/C/D, SDHAF2, VHL, FH, PHD1, and PHD2 genes have been associated with HIF activation and the development of pseudohypoxic (cluster-1) PGLs. These tumors overlap in terms of tumor location, syndromic presentation, and noradrenergic phenotype to a certain extent. However, they also differ especially by clinical outcome and by presence of other tumors or abnormalities. In the present study, we aimed to establish additional molecular differences between HIF2A and non-HIF2A pseudohypoxic PGLs. RNA expression patterns of HIF2A PGLs (n=6) from 2 patients were compared with normal adrenal medullas (n=8) and other hereditary pseudohypoxic PGLs (VHL: n=13, SDHB: n=15, and SDHD: n=14). Unsupervised hierarchical clustering showed that HIF2A PGLs made up a separate cluster from other pseudohypoxic PGLs. Significance analysis of microarray yielded 875 differentially expressed genes between HIF2A and other pseudohypoxic PGLs after normalization to adrenal medulla (false discovery rate 0.01). Prediction analysis of microarray allowed correct classification of all HIF2A samples based on as little as three genes (TRHDE, LRRC63, IGSF10; error rate: 0.02). Genes with the highest expression difference between normal medulla and HIF2A PGLs were selected for confirmatory quantitative reverse transcriptase polymerase chain reaction. In conclusion, HIF2A PGLs show a characteristic expression signature that separates them from non-HIF2A pseudohypoxic PGLs. Unexpectedly, the most significantly differentially expressed genes have not been previously described as HIF target genes.

Contains fulltext : 172720.pdf (publisher's version ) (Open Access), Recently, activating mutations of the hypoxia-inducible factor 2alpha gene (HIF2A/EPAS1) have been recognized to predispose to multiple paragangliomas (PGLs) and duodenal somatostatinomas associated with polycythemia, and ocular abnormalities. Previously, mutations in the SDHA/B/C/D, SDHAF2, VHL, FH, PHD1, and PHD2 genes have been associated with HIF activation and the development of pseudohypoxic (cluster-1) PGLs. These tumors overlap in terms of tumor location, syndromic presentation, and noradrenergic phenotype to a certain extent. However, they also differ especially by clinical outcome and by presence of other tumors or abnormalities. In the present study, we aimed to establish additional molecular differences between HIF2A and non-HIF2A pseudohypoxic PGLs. RNA expression patterns of HIF2A PGLs (n=6) from 2 patients were compared with normal adrenal medullas (n=8) and other hereditary pseudohypoxic PGLs (VHL: n=13, SDHB: n=15, and SDHD: n=14). Unsupervised hierarchical clustering showed that HIF2A PGLs made up a separate cluster from other pseudohypoxic PGLs. Significance analysis of microarray yielded 875 differentially expressed genes between HIF2A and other pseudohypoxic PGLs after normalization to adrenal medulla (false discovery rate 0.01). Prediction analysis of microarray allowed correct classification of all HIF2A samples based on as little as three genes (TRHDE, LRRC63, IGSF10; error rate: 0.02). Genes with the highest expression difference between normal medulla and HIF2A PGLs were selected for confirmatory quantitative reverse transcriptase polymerase chain reaction. In conclusion, HIF2A PGLs show a characteristic expression signature that separates them from non-HIF2A pseudohypoxic PGLs. Unexpectedly, the most significantly differentially expressed genes have not been previously described as HIF target genes.

Die Strahlenresistenz von Patteneptihelkarzinomen im Kopf/Hals-Bereich stellt weiterhin eine große Herausforderung bei der Therapie von Kopf/Hals-Tumoren dar. In früheren Arbeiten konnten wir zeigen, dass das heterogenous nuclear ribonucleoprotein K (hnRNP K) in Plattenepithelkarzinomen überexprimiert vorliegt. Ziel der vorliegenden Studie war es nun, die Rolle von hnRNP K bei der DNA-Schadensreparatur zu analysieren. Dazu wurden y-H2AX foci Analysen nach Bestrahlung der A549-Zelllinie durchgeführt. Des Weiteren wurde die y-H2AX foci Analysen nach Verwendung von siRNA zum knockdown von hnRNP K wiederholt. Es konnte gezeigt werden, dass es zu einer strahlendosisabhängigen Zunahme von Doppelstrangbrüchen (DSB) kommt. Nach dem knockdown von hnRNP K kam es zu einer signifikanten Reduktion der bestrahlungsinduzierten y-H2AX foci counts nach 1 h, was für eine Beteiligung von hnRNP K an der Erkennung von Doppelstrangbrüchen spricht. Die Anzahl der DSB war nach 24 h deutlich reduziert und nach 48 h weitestgehend dem Ausgangswert angenähert, wobei der knockdown von hnRNP K zu einer verlangsamten Reparatur führte. Wir konnten zeigen, dass hnRNP K an der DNA-Schadensantwort beteiligt ist. Damit stellt hnRNP K ein potenzielles Target in der Therapie von Kopf/Hals-Tumoren dar.Der Erstautor gibt keinen Interessenkonflikt an.

Genvariationen des vascular endothelial growth factors (VEGF) beeinflussen möglicherweise das Auftreten von Plattenepithelkarzinomen. Da VEGF ein Schlüsselregulator der Angiogenese ist, dient dieser Faktor als target von Anti-Angiogenesetherapien. Ein Einfluss des genetischen Hintergrundes des Patienten oder spezifischer Genvariationen (sogenannter SNP: single nucleotide polymorphisms) auf die VEGF-Expression und damit ggf den Therapieerfolg wurde bisher nicht untersucht. Ziel unserer Studie war daher die Identifikation spezifischer VEGF-Genvarianten mit Relevanz für die VEGF-Expression. Hierzu untersuchen wir drei epitheliale Tumorzelllinien. Neben einer OSCC-Zelllinie wurden die Linien A549 und HeLa untersucht. Die Zelllinien wurden mit unterschiedlichen Varianten eines VEGF-Reporter-Konstrukts transfiziert und die Expressionsänderung mittels q-PCR bestimmt. Es konnte eine varianten-abhängige Änderung der VEGF-Expression beobachtet werden. Die Genotypen -2578 C // -460 C sowie -2578 C // -460 T zeigten in allen untersuchten Zelllinien eine erniedrigte Expression im Vergleich zum wild typ (-2578 A // -460 C). Der SNP-Genotyp -2578 A // -460 T hingegen zeigte ein zelllinienabhängiges Regulationsmuster. Nach den Ergebnissen dieser Studie kann ein SNP- sowie zelllinien-abhängiger Mechanismus auf Expressionsebene vermutet werden. Damit ergibt sich die Hypothese, dass der Erfolg antiangiogener Therapien vom Genotypen des Patienten abhängt.Der Erstautor gibt keinen Interessenkonflikt an.

Einleitung: Die intratympanale Applikation von Gentamicin führt zu einem Anstieg der kochleären Stickstoffmonoxid(NO)-Produktion. Nach dem gegenwärtigen Kenntnisstand wird hierfür primär die induzierbare Stickstoffmonoxidsynthase (iNOS) verantwortlich gemacht. Gentamicin-induzierte Veränderungen der konstitutiv exprimierten endothelialen und neuronalen Stickstoffmonoxid-synthasen (eNOS und nNOS) und ihrer aktivierten (phosphorylierten) Formen (p-eNOS und p-nNOS) sind kaum bekannt und wurden jetzt am Tiermodell analysiert.Methoden: Männlichen Meerschweinchen (n=24 Ohren) wurde beiderseits 0.1 ml Gentamicin (4 mg/Ohr/Tier) intratympanal appliziert. Die Hirnstammpotentiale wurden nach 1, 2 und 7 Tagen gemessen, die Kochleae entnommen, fixiert und in Paraffin eingebettet. Durch spezifische Antikörper wurden eNOS, nNOS, p-eNOS und p-nNOS an Schnittenpräparaten lokalisiert und per Computerprogramm für sieben Zelltypen zu den drei Versuchszeitpunkten quantifiziert.Ergebnisse: Die Applikation von Gentamicin führte zu einem Hörverlust. Die Gentamicin-bedingte Herunterregulierung der eNOS-Expression korrelierte mit einer gleichzeitigen Zunahme der p-eNOS in vier Regionen der Kochlea: Nervenfasern, Stria vascularis, Interdentalzellen und Spiralligament. Eine deutliche Zunahmen der nNOS-Expression zeigten: Cortisches Organ, Spiralganglienzellen und Stria vascularis. Die p-nNOS wurde vor allem im Modiolus lokalisiert.Schlussfolgerung: Die Befunde zeigen, dass Gentamicin die Expression und Aktivierung von eNOS spezifisch verändert. Zudem werden die eNOS- und nNOS-Expression unterschiedlich reguliert. Diese unterschiedlichen Regulationsmechanismen könnten Teil eines inherenten, kochleären Schutzmechanismus sein, um der toxischen Wirkung von Gentamicin entgegenzuwirken.Der Erstautor gibt keinen Interessenkonflikt an.