Zielgerichtete Therapie von Prostatakrebs-Stammzellen
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Das Prostatakarzinom ist die häufigste bösartige Erkrankung bei Männern. Eine erfolgreiche Behandlung hängt entscheidend von der vollständigen Beseitigung des Tumors ab, um ein Wiederauftreten der Erkrankung zu verhindern. Trotz bedeutender Fortschritte bei der Therapie des Prostatakarzinoms in den letzten Jahren stellen die Tumorheterogenität, verursacht durch Krebsstammzellen, sowie das Verbleiben von Tumorzellen an den chirurgischen Schnitträndern nach wie vor große Herausforderungen dar, was häufig zum lokalen Wiederauftreten der Erkrankung führt. Daher sind dringend neue therapeutische Ansätze erforderlich, die sowohl auf Prostatakrebszellen als auch auf Prostatakrebs-Stammzellen abzielen. Die Photoimmuntherapie (PIT) ist eine innovative Behandlungsoption, die Antikörper mit lichtaktivierbaren Photosensibilisatoren (PS) kombiniert, um bei Bestrahlung mit sichtbarem Licht selektiv den Tod von Krebszellen auszulösen. Dabei wird das umliegende gesunde Gewebe geschont und das Risiko von Nebenwirkungen minimiert. Im vorliegenden Projekt haben wir den neuen Silizium-Phthalocyanin-Fluoreszenzfarbstoff WB692-CB2 als PS für die PIT von Prostatakrebszellen untersucht. WB692-CB2 ist der erste lichtaktivierbare PS, der über einen Maleimid-Linker direkt an Cysteine gekoppelt werden kann. Wir koppelten WB692-CB2 an humanisierte Antikörper mit Cysteinen in den schweren Ketten, die speziell an die Tumorantigene PSMA, CD44 und EpCAM binden. Die resultierenden Antikörper-PS-Konjugate zeigten eine hohe Affinität und Spezifität gegenüber antigen-positiven Prostatakrebszellen und Prostatakrebs-Stammzellen und induzierten nach Bestrahlung mit rotem Licht einen schnellen Zelltod. Darüber hinaus wurden additive Effekte durch PIT beobachtet, wenn zwei verschiedene Antigene auf denselben Zellen gleichzeitig anvisiert wurden. Unsere Studien zeigten, dass nach der PIT reaktive Sauerstoffspezies gebildet werden und Pyroptose, eine spezifischen Form des Zelltods, induziert wird, die eine Immunantwort des Patienten gegen die Krebszellen auslösen kann. In ersten in vivo Experimenten führte die PIT zu einer signifikanten Verringerung des Tumorwachstums und einer Verlängerung der Gesamtüberlebenszeit. Zusammenfassend unterstreicht unsere Studie das Potenzial des neuen Phthalocyaninfarbstoffs WB692-CB2 als PS sowohl für die fluoreszenzbasierte Detektion als auch für die PIT von Krebs. Durch das spezifische Targeting von Prostatakrebs- und Prostatakrebs-Stammzellen sowie die Induktion einer systemischen Anti-Tumor-Immunantwort durch Pyroptose bietet dieser Ansatz eine vielversprechende Perspektive für eine künftige verbesserte Therapie von Prostatakrebspatienten.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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Prostate Cancer Stem Cells: Clinical Aspects and Targeted Therapies. Frontiers in Oncology, 12.
Wolf, Isis; Gratzke, Christian & Wolf, Philipp
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Lightning the way to cancer cell destruction: our novel photosensitizer WB692 induces pyroptosis in prostate cancer cells during photoimmunotherapy. Research Day of the Faculty of Medicine, University Medical Center, University of Freiburg, 24.11.2023.
Wolf, Isis; Storz, Jonas; Esser, Philipp R.; Martin, Stefan F.; Lauw, Susan; Gratzke, Christian & Wolf, Philipp
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Photoimmunotherapy of HER-2 expressing breast cancer cells. Research Day of the Faculty of Medicine, University Medical Center, University of Freiburg, 24.11.2023.
Klemenz, Lukas; Schultze-Seemann, Susanne; Gratzke, Christian; Brückner, Reinhard; Wolf, Isis & Wolf, Philipp
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A new silicon phthalocyanine dye induces pyroptosis in prostate cancer cells during photoimmunotherapy. Bioactive Materials, 41, 537-552.
Wolf, Isis; Storz, Jonas; Schultze-Seemann, Susanne; Esser, Philipp R.; Martin, Stefan F.; Lauw, Susan; Fischer, Peer; Peschers, Marie; Melchinger, Wolfgang; Zeiser, Robert; Gorka, Oliver; Groß, Olaf; Gratzke, Christian; Brückner, Reinhard & Wolf, Philipp
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Antibody-dye Conjugates Targeting EGFR and HER2 for the Photoimmunotherapy of Bladder Cancer. Anticancer Research, 44(5), 1837-1844.
Huber, Fabian; Wolf, Isis; Storz, Jonas; Schultze-Seemann, Susanne; Lauw, Susan; Klemenz, Lukas; Miernik, Arkadiusz; Gratzke, Christian; Brückner, Reinhard & Wolf, Philipp
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Ein Funke der Hoffnung im Kampf gegen Prostatakrebs: der Photosensibilisator WB692 induziert Pyroptose während der Photoimmuntherapie. Abstracts zum 14. AuF-Symposium Abstracts, Die Urologie, 63 (2024) S. 16
Wolf, Isis; Storz, Jonas; Esser, Philipp R.; Schultze-Seemann, Susanne; Martin, Stefan F.; Fischer, Peer; Gratzke, Christian; Brückner, Reinhard & Wolf, Philipp
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Photoimmunotherapy of HER2-expressing Breast Cancer Cells. Cancer Genomics - Proteomics, 21(4), 361-367.
Klemenz, Lukas; Wolf, Isis; Storz, Jonas; Schultze-Seemann, Susanne; Gratzke, Christian; Lauw, Susan; Brückner, Reinhard & Wolf, Philipp
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Photoimmunotherapy of Prostate Cancer With Antibody and Fab Fragments Targeting the Prostate Specific Membrane Antigen. Anticancer Research, 44(6), 2343-2348.
Waibel, Sarah; Graf, Nele; Storz, Jonas; Schultze-Seemann, Susanne; Lauw, Susan; Gratzke, Christian; Brückner, Reinhard; Wolf, Philipp & Wolf, Isis
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Photoimmuntherapie des Harnblasenkarzinoms. Abstracts zum 14. AuF-Symposium Abstracts, Die Urologie, 63 (2024) S17
Huber, Fabian; Wolf, Isis; Klemenz, Lukas; Schultze-Seemann, Susanne; Gratzke, Christian; Storz, Jonas; Brückner, Reinhard & Wolf, Philipp
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Photoimmuntherapie des Prostatakarzinoms mit anti-PSMA Antikörpern und Antikörperfragmenten. Abstracts zum 14. AuF-Symposium Abstracts, Die Urologie, 63
Waibel, Sarah; Wolf, Isis; Schultze-Seemann, Susanne; Gratzke, Christian; Storz, Jonas; Brückner, Reinhard & Wolf, Philipp
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Silicon phthalocyanine and tribenzophthalocyanine dyes and their use in diagnosis and therapy (Application No. PCT/EP2024/057618, 21.03.2024).
Wolf, Isis; Storz, Jonas; Brückner, Reinhard & Wolf, Philipp
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Targeting CD44 and EpCAM with Antibody Dye Conjugates for the Photoimmunotherapy of Prostate Cancer. Antibodies, 14(1), 5.
Wolf, Isis; Schultze-Seemann, Susanne; Gratzke, Christian & Wolf, Philipp
