Untersuchungen zum wechselseitigen Einfluss von Tumorzellen, extrazellulärer Matrix und Makrophagen beim intraokularen Melanom der Maus

• Antragstellerin: Privatdozentin Dr. Martina Herwig-Carl
• Fachliche Zuordnung: Augenheilkunde
• Förderung: Förderung von 2016 bis 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 289440665

Das Aderhautmelanom ist der häufigste maligne intraokulare Tumor beim Erwachsenen. Es tritt vor allem in kaukasischen Populationen auf und kann bei Auftreten von Lebermetastasen tödlich verlaufen. In den letzten Jahren konnte gezeigt werden, dass Makrophagen eine wichtige Rolle in der Pathogenese (u.a. durch pro-angiogenetische Funktionen) des Aderhautmelanoms und anderer Tumoren spielen.In unserem bereits etablierten Mausmodell werden Tumorzellen intravitreal injiziert und führen zum Wachstum eines Tumors, der histologische Malignitätskriterien des Aderhautmelanoms und anderer Tumore wie Angiogenese, Bildung von Vasculogenic Mimicry (=gefäßähnliche Strukturen) und Infiltration durch Entzündungszellen aufweist. Unser Mausmodell ermöglicht daher Untersuchungen zur Tumorbiologie an einem auf das lymphgefäßfreie Auge beschränkten Tumor und Untersuchungen zu Wechselwirkungen zwischen dem Tumor und seinem Mikromilieu in einem halb-geschlossenen System mit Anschluss an Gefäßsysteme. Ziel der Untersuchungen ist die wechselseitige Beeinflussung von Makrophagen und Tumorzellen im Hinblick auf die Polarisation von Makrophagen und die Bildung von prognostisch relevanten Gefäßsystemen (=Vasculogenic Mimicry). Es wird vermutet, dass die M2-Makrophagen durch ihre proangiogenetische Komponente die Bildung von Gefäß-ähnlichen Strukturen fördern. Die in diesen Prozess involvierten Faktoren sollen charakterisiert werden, insbesondere im Hinblick auf die Makrophagenpolarisation und die Bildung von prognostisch relevantem Vasculogenic Mimicry mit dem Ziel quantifizierbare Faktoren als Marker für Vasculogenic Mimicry zu identifizieren. Dies wird in vitro mit humanen und murinen Tumorzellen und entsprechenden Makrophagen in einem Transwellmembran-Ansatz untersucht. Die morphologische Korrelation der in vitro Ergebnisse erfolgt in unserem Mausmodell. Ziel ist auch die Etablierung einer 3D-Zellkultur, die unser Mausmodell für gewisse Fragestellungen ablösen könnte. In einem weiteren Schritt sollen gezielt Faktoren, die in die Bildung von Vasculogenic Mimicry und Makrophagenpolarisation involviert sind ausgeknockt werden, um spezifische Signalwege und potenzielle therapeutische Ansätze zu identifizieren.Des Weiteren soll in entsprechenden Knockout-Mäusen die Herkunft der Tumor-assoziierten Makrophagen (CCR2-abhängige versus CX3CR1-abhängige Rekrutierung) sowie die Rolle von CCR2- und CX3CR1-abhängigen Makrophagenvorläufern auf das Wachstumsmuster von Tumoren untersucht werden. Zusammenfassend sollen die Versuche dazu beitragen, die komplexe Interaktion zwischen Tumor und Makrophagen und die Herkunft der Tumor-assoziierten Makrophagen näher zu untersuchen mit Schwerpunkt auf der Makrophagenpolarisation und der Bildung von gefäßähnlichen Strukturen (Vasculogenic Mimicry), die prognostisch - vor allem auf Grund einer höheren Metastasierungsrate - relevant sind.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen