Röntgenbestrahlungsgerät
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Nachfolgend werden die Projekte kurz skizziert, bei denen die von der DFG geförderte Bestrahlungsanlage Gulmay RS225 für Zellkulturen und Kleintiere genutzt wurde: 1) AG Prof. Molls/Prof. Multhoff: Bedeutung Hypoxie- und Stress-nduzierter Gene für die Strahlenempfindlichkeit von Tumorzellen in vitro und in vivo • Analyse der Bedeutung von HIF1α und dessen Clientproteine auf die Radiosensitivität humaner Tumorzellen in vitro. • Analyse der Stressantwort nach ionisierender Bestrahlung in p53 Wildtyp (WT) und p53 mutierten humanen Tumorzellen. • Analyse der Wertigkeit der Hsp70-Zelloberflächenexpression auf Tumoren und Metastasen nach Bestrahlung als Biomarker in Tumormausmodellen. • Verwendung der Strahlen-induzierten Hsp70-Membranexpression als Zielstruktur für immunologische Therapieansätze (Ak-Therapie, Enzym-Therapie, Zell-Therapie) 2) AG Prof. Duyster: Etablierung eines Mausmodells zur Expression von Bcr-Abl mittels retroviraler Transduktion von Maus- Knochenmark mit verschiedenen retroviralen Expressionsvektoren. Das Mausmodell basiert auf der Herstellung von Knochenmarkschimären, wobei in die KM-Zellen retroviral ein Gen (in diesem Fall zumeist Bcr-Abl oder ein Kontroll-Gen) eingeschleust wird. Da diese retrovirale Infektion effizient nur ex-vivo geschieht, muss den Spendertieren das KM entnommen, dieses ex-vivo retroviral infiziert und dann bestrahlten Empfängertieren wieder zurückgeben werden. Durch die Einbringung von Bcr-Abl in bestimmte KM-Zellen wird in den Empfängertieren eine Leukämie induziert, so dass ein der menschlichen Erkrankung möglichst ähnliches Modell entstehen soll. Die Etablierung dieses Mausmodells ist notwendig, da keine in-vivo Modelle existieren, mit deren Hilfe die in den weiteren Teilprojekten aufgeworfenen Fragen hinreichend beantwortet werden können. 3) AG Dr. Oostendorp/Dr. Götze: Untersuchung der Rolle der Mikroumgebung bei der normalen und malignen Hämatopoiese in kongenen und xenogenen Mausmodellen. Die Mausmodelle basieren auf Knochenmarkchimären. Dabei werden die Empfängermäuse letal (kongenes Modell) oder sub-letal (xenogenes Modell) bestrahlt (Ganzkörperbestrahlung). Bei den Empfängertieren wurde die Knochenmarknische gentechnisch verändert, um Untersuchungen der Funktion hämatopoetischer Zellen in der Knochenmarknische durchzuführen. Die Anwachsrate der injizierten Spenderzellen gibt Auskunft über die Funktion der Knochenmarknische. 4) AG Prof. Burdach: Specific Recognition and Inhibition of Ewing Tumour Growth by Antigen-specific Allo-restricted Cytotoxic T Cells. Background: The development of a successful immunotherapy is hampered by an ineffective T cell repertoire against tumour antigens and the inability of the patient’s immune system to overcome tolerance-inducing mechanisms. Here we + test the specific recognition and lytical potential of allo-restricted CD8 T cells against Ewing Tumour (ET) associated antigens Enhancer of Zeste, Drosophila Homolog 2 (EZH2) and Chondromodulin-I (CHM1) identified via previous microarray analysis. Methods: Following repetitive CHM1^319 (VIMPCSWWV) and EZH2^666 (YMCSFLFNL) peptide-driven stimulations with HLA-A*0201+ dendritic cells (DC), allo-restricted HLA-A*0201- CD8+ T cells were stained with HLA-A*0201/peptide multimers, sorted and expanded by limiting dilution. Results: Expanded T cells specifically recognized peptide-pulsed target cells or antigen-transfected cells in the context of HLA-A*0201+ and killed HLA-A*0201- ET lines expressing the antigen while HLA-A*0201 ET lines were not affected. Furthermore, adoptively transferred T cells caused significant ET growth delay in Rag2-/- γC-/- mice. Within this context, we identified the CHM1^319 peptide as a new candidate target antigen for ET immunotherapy. Conclusion: These results clearly identify the ET derived antigens EZH2^666 and CHM1^319 as suitable targets for protective allo-restricted human CD8+ T cell responses against non-immunogenic ET and may benefit new therapeutic strategies in ET patients treated with allogeneic stem cell transplantation. 5) AG Prof. Essler: Bestrahlung von Plasmozytomzellen (OPM-2) zur Erzeugung strahlungsresistenter Zellen. Dabei werden die Zellen zunächst mit einer Dosis von 5 Gy bestrahlt. Zellen, die diese Bestrahlung überleben, werden nach 14 Tagen erneut mit 5 Gy bestrahlt. Überlebende Zellen werden im Abstand von 14 Tagen über einen Zeitraum von einem halben Jahr jeweils mit 5 Gy bestrahlt. Die am Ende des Bestrahlungszeitraums überlebenden Zellen gelten als strahlungsresistent. Diese Zellen sollen anschließend mit Alpha-Emitter Immunkonjugaten (Bi-213-anti-CD38-MAk) behandelt werden. Dabei soll gezeigt werden, dass selbst strahlungsresistente Zellen durch Alpha-Emitter abgetötet werden. 6) AG Dr. Beer: Sander-Therapieeinheit Knochen- und Weichteilsarkome (P2). Dieses Forschungsprojekt zielt auf die Etablierung neuer PET-Radiopharmaka für die biologische Tumorcharakterisierung und die frühzeitige Beurteilung des Ansprechens einer Therapie mit Sorafenib, Doxorubicin, Rapamycin oder einer Strahlentherapie in einem Sarkom-Xenotransplantatmodell. Evaluiert werden sollen: F-18- Fluordesoxyglukose als Marker der Tumorzellvitalität, F-18-FLT für die proliferative Aktivität und Ga-68-Nodaga als Surrogat für die Angioneogenese. Für dieses Projekt wurden Zellen einer Rhabdomyosarkomzelllinie (A673) bzw. einer Firbrosarkomzelllinie (RIF-1) mit unterschiedlichen Dosen (5, 10,15 und 20 Gy) einmalig bestrahlt. Unterschiedliche Tests (MTT, PI-FACS, Uptake- Versuche mit F-18-FDG und F-18-FLT) wurden zur Beobachtung des Therapieansprechens in vitro verwendet. Ebenso wurden Zellen der Zelllinie A673 generiert, die eine niedrigere Strahlensensibilität mit einer Dosis von 10 Gy aufweisen. Einmalige Bestrahlungen in vivo bei der Maus mit unterschiedlichen Dosen (5 und 10 Gy) sollen Unterschiede vor und nach Therapie mit den einzelnen PET-Radiopharmaka zeigen. Somit wollen wir eine nicht-invasive in-vivo Charakterisierung des individuellen Turmorstoffwechsels vor und nach den einzelnen Therapien von experimentellen Sarkomen beschreiben.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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Dissection of PIM serine/threonine kinases in FLT3-ITD-induced leukemogenesis reveals PIM1 as regulator of CXCL12-CXCR4-mediated homing and migration. J Exp Med. 206(9):1957-70; 2009
Grundler R, Brault L, Gasser C, Bullock AN, Dechow T, Woetzel S, Pogacic V, Villa A, Ehret S, Berridge G, Spoo A, Dierks C, Biondi A,Knapp S, Duyster J, Schwaller J
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Oncogenic JAK2V617F requires an intact SH2-like domain for constitutive activation and induction of a myeloproliferative disease in mice. Blood 116(22):4600-11, 2010
Gorantla SP, Dechow TN, Grundler R, Illert AL, Zum Büschenfelde CM, Kremer M, Peschel C, Duyster J
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An RNAi-based system for loss-of-function analysis identifies Raf1 as a crucial mediator of BCR-ABL-driven leukemogenesis. Blood 118(8):2200-10, 2011
Albers C, Illert AL, Miething C, Leischner H, Thiede M, Peschel C, Duyster J
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Inhibition of radiation induced migration of human head and neck squamous cell carcinoma cells by blocking of EGF receptor pathways. BMC Cancer 6(11):388, 2011
Pickhard AC, Margraf J, Knopf A, Stark T, Piontek G, Beck C, Boulesteix AL, Scherer EQ, Pigorsch S, Schlegel J, Arnold W, Reiter R
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Specific Recognition and Inhibition of Ewing Tumour Growth by Antigen-specific Allo-restricted Cytotoxic T Cells. Brit J Cancer 104:948-56, 2011
Thiel U, Pirson P, Müller-Spahn C, Conrad H, Busch DH, Bernhard, H, Burdach S, Richter GHS
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Stromal niche cells protect early leukemic FLT3-ITD+ progenitor cells against firstgeneration FLT3 tyrosine kinase inhibitors. Cancer Res. 71:4696-706, 2011
Parmar A, Marz S, Rushton S, Holzwarth C, Lind K; Kayser S, Döhner K, Peschel C, Oostendorp RAJ, Götze KS.
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Stromal pleiotrophin regulates repopulation behavior of hematopoietic stem cells. Blood 118:2712-22, 2011
Istvanffy R, Kröger M, Eckl C, Gitzelmann S, Vilne B, Bock F, Graf S, Schiemann M, Keller UB, Peschel C, Oostendorp RA
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Basal HIF-1α expression levels are not predictive for radiosensitivity of human cancer cell lines. Strahlentherapie und Onkologie, 188:353-358, 2012
Schilling D, Bayer C, Emmerich K, Molls M, Vaupel P, Huber RM, Multhoff G
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Radiation-Induced Stress Proteins – the Role of Heat Shock Proteins (HSP) in Anti-Tumor Responses. Curr. Medicinal Chemistry 19:1765-1770, 2012
Schmid TE, Multhoff G
