Der epidermal growth factor receptor als Angriffspunkt in der Therapie chemoresistenter Neuroblastome

  • Das Neuroblastom ist der häufigste extrakranielle solide Tumor des Kindesalters. Bei der Diagnosestellung befinden sich die meisten Patienten bereits in fortgeschrittenen Tumorstadien mit Langzeitüberlebensraten unter 40%, trotz intensiver multimodaler Therapie. Darüber hinaus ist die erforderliche aggressive Therapie mit gravierenden akuten Nebenwirkungen und Spätschäden verbunden. Die Entwicklung effektiverer und weniger toxischer Therapieansätze ist daher dringend notwendig. Der epidermal growth factor receptor ist ein möglicher Angriffspunkt selektiver Tumortherapie. Bei einer Vielzahl von Tumoren wurde eine verstärkte EGF-Rezeptorexpression beobachtet, die mit schlechtem Therapieansprechen, Resistenz gegen zytotoxische Substanzen, rascher Krankheitsprogression und verkürztem Gesamtüberleben korreliert. Auch bei mehreren Neuroblastomzelllinien ist die Expression von EGF-Rezeptoren beschrieben. In der vorliegenden Arbeit wurde die Expression und Funktionalität von EGF-Rezeptoren in den parentalen chemosensiblen Neuroblastomzelllinien IMR 32, NLF, SH-SY5Y und UKF-NB-3, sowie einigen chemoresistenten Sublinien untersucht. Dabei zeigte sich in allen Zellinien eine deutliche EGF-Rezeptorexpression. Die EGF-Rezeptorexpression der cisplatinresistenten Neuroblastomzelllinien IMR 32r CDDP1000, NLFr CDDP1000, SH-SY5Yr CDDP500 und UKF-NB-3r CDDP1000 war signifikant höher als die der parentalen Zelllinien. Durch Inkubation der chemosensiblen Zelllinien mit geringen Konzentrationen Cisplatin ließ sich eine reversible Erhöhung der EGF-Rezeptorexpression induzieren, während die cisplatinresistenten Zellen unabhängig von der weiteren Zugabe des Zytostatikums eine erhöhte EGF-Rezeptorexpression zeigten. Die Adaptation an Cisplatin führt also zu stabilen Veränderungen in der Zelle, die eine verstärkte Expression von EGF-Rezeptoren zur Folge haben. Darüber hinaus wurde die Wirkung verschiedener, am EGF-Rezeptor angreifender Substanzen auf die Zellviabilität untersucht. Hierbei zeigten der EGF-Rezeptor-spezifische monoklonale Antikörper Cetuximab und die Tyrosinkinaseinhibitoren AG99 (Tyrphostin A46) und AG555 (Tyrphostin B46) in den meisten Zelllinien keine signifikante Reduktion des Zellwachstums. Das EGF-Rezeptor-spezifische Immuntoxin ScFv-14E1-ETA und das Wachstumsfaktortoxin TGF-α-ETA hingegen hatten deutlich wachstumshemmende Effekte auf alle untersuchten Neuroblastomzellen, unahbängig von der Funktionalität der Rezeptoren. Die Kombinationsbehandlung mit Cisplatin und jeweils einem der beiden rekombinanten Toxine erwies sich dabei sowohl bei den parentalen, als auch bei den cisplatinresistenten Neuroblastomzelllinien als deutlich überlegen gegenüber der Monotherapie. Diese Daten machen deutlichen, dass der EGF-Rezeptor einen vielversprechenden Angriffspunkt in der gezielten Therapie von Neuroblastompatienten darstellt. Insbesondere in Kombination mit bisher gängigen Therapieschemata ließen sich der Erfolg und die Verträglichkeit der Behandlung möglicherweise deutlich verbessern. Die Toxizität der unterschiedlichen EGF-Rezeptor-spezifischen Substanzen und damit den tatsächlichen Stellenwert dieses Therapieansatzes wird man jedoch zunächst in in vivo Versuchen noch weiter untersuchen müssen.
  • Neuroblastoma is the most common extracranial solid tumor in childhood. At initial diagnosis most patients are in advanced tumor-stage with long-term survival less than 40%, despite of intensive multimodal therapy. Furthermore the necessary aggressive medical treatment is associated with serious short- and long-term toxicities. Therefore the development of more effective and less toxic therapies is urgently needed. The epidermal growth factor receptor (EGFR) is a promising target for specific tumor-therapy. High levels of EGFR-expression have been observed in a variety of tumors. It was correlated with tumor progression, poor response to therapy, resistance to cytotoxic agents and poor survival. The expression of EGFR in neuroblastoma cell lines is already described. In this report the expression and functionality of EGFR was examined in the parental chemosensitive neuroblastoma cell lines IMR 32, NLF, SH-SY5Y and UKF-NB-3, as well as several chemoresistant sublines. Thereby all investigated cell lines showed considerable expression of EGFR. The EGFR expression of the cisplatin-resistant neuroblastoma cell lines IMR 32r CDDP1000, NLFr CDDP1000, SH-SY5Yr CDDP500 and UKF-NB-3r CDDP1000 was significantly higher than in the parental cell lines. Incubation of the chemosensible cell lines with low concentrations of cisplatin increased EGFR expression reversible, whereas the cisplatin-resistant cell lines showed enhanced EGFR expression independent of the addition of cisplatin. Hence the adaption to cisplatin implicates stable changes in the cells, which result in elevated levels of EGFR expression. Moreover various EGFR-targeted substances were investigated for their influence on the viability of neuroblastoma cells. Thereby the EGFR-specific monoclonal antibody Cetuximab and the tyrosine kinase inhibitors AG 99 (Tyrphostin A46) and AG 555 (Tyrphostin B46) showed no significant reduction of cell growth in most cell lines. But the EGFR-specific immunotoxin ScFv-14E1-ETA and the growth factor toxin TGF-α-ETA exerted anti-cancer effects in all tested neuroblastoma cell lines, independent of the receptor functionality. Combination treatment with cisplatin and one of the recombinant toxins improved these effects and was significantly superior to monotherapy. In conclusion this report illustrates, that the epidermal growth factor receptor represents a promising target for specific therapy of neuroblastoma patients. Particularly in combination with well-established therapies, the success and tolerance of medical treatment might be improved considerably. However the toxicity of the different EGFR-targeted agents and thereby the actual value of this approach will have to be investigated in further in vivo experiments first.

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Metadaten
Author:Jennifer Bliß
URN:urn:nbn:de:hebis:30-61554
Referee:Jindrich Cinatl
Document Type:Doctoral Thesis
Language:German
Date of Publication (online):2009/03/03
Year of first Publication:2008
Publishing Institution:Universitätsbibliothek Johann Christian Senckenberg
Granting Institution:Johann Wolfgang Goethe-Universität
Date of final exam:2009/01/26
Release Date:2009/03/03
Note:
Diese Dissertation steht außerhalb der Universitätsbibliothek leider (aus urheberrechtlichen Gründen) nicht im Volltext zur Verfügung, die CD-ROM kann (auch über Fernleihe) bei der UB Frankfurt am Main ausgeliehen werden.
HeBIS-PPN:415870917
Institutes:Medizin / Medizin
Dewey Decimal Classification:6 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / 61 Medizin und Gesundheit / 610 Medizin und Gesundheit
Licence (German):License LogoArchivex. zur Lesesaalplatznutzung § 52b UrhG