Untersuchungen zur antiangiogenen Aktivität des matrizellulären Proteins Thrombospondin-2
Researches into the antiangiogenic activity of the matricellular protein Thrombospondin-2
von Fadi Hussein
Datum der mündl. Prüfung:2008-07-01
Erschienen:2008-07-21
Betreuer:PD Dr. Thomas Hawighorst
Gutachter:Prof. Dr. Rüdiger Hardeland
Gutachter:Prof. Dr. Ernst A. Wimmer
Gutachter:Prof. Dr. Stefanie Pöggeler
Dateien
Name:hussein.pdf
Size:1.99Mb
Format:PDF
Description:Dissertation
Zusammenfassung
Englisch
The formation of new tumor vessels (tumorangiogenesis) is an important mechanism for the growth and progression of tumors. Tumorangiogenesis depends on a complex interplay between pro-and antiangiogenic factors. Thrombospondin-2 (TSP-2) belongs to the endogenous antiangiogenic factors. TSP-2 inhibits tumor growth through inhibition of angiogenesis, which is necessary for the progression of tumors. Compared to TSP-1, which has similar structures, the exact antiangiogenic mechanisms of TSP-2 remain unclear. To elucidate the biologic functions and antiangiogenic mechanisms of TSP-2 an 80 kDa N-terminal fragment of human TSP-2 (NTF-TSP-2), which is bound as a fusion protein to IgG2-Fc, was recombinantly produced. The treatment of microvascular endothelial cells (HDMEC) with NTF-TSP-2 led to a significant inhibition of VEGF-stimulated tube-like structures. Tumor growth and angiogenesis of xenotransplanted breast carcinomas were significantly reduced by systemic delivery of NTF-TSP-2. The treatment with NTF-TSP-2 resulted in a considerable inhibition of metastasis both in lymph nodes and lungs. After intraperitoneal injection the fusion protein NTF-TSP-2 is detectable in the blood using an inhibition-ELISA as well as in the tumor tissue using immunoprecipitation. It is shown with different in vitro assays that the CD36 mediated induction of apoptosis of microvascular endothelial cells is an important mechanism for the inhibition of angiogenesis.
Keywords: TSP-2; thrombospondin 2; tumor; tumour; thrombospondins; angiogenesis; metastases; metastasis; CD36; MDA-MB-435; real-time PCR; ELISA; bioavailability
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Die Bildung neuer Gefäße durch Tumoren (Tumorangiogenese) ist ein wichtiger Mechanismus für das Wachstum und die Progression von Tumorgewebe. Tumorangiogenese ist von einem komplexen Zusammenspiel von pro- und antiangiogenen Faktoren abhängig. Thrombospondin-2 (TSP-2) gehört zu den endogenen antiangiogenen Faktoren. TSP-2 hemmt das Tumorwachstum durch Hemmung der Gefäßneubildung, die für die Progression von Tumoren notwendig ist. Im Gegensatz zu dem strukturell verwandten Thrombospondin-1, sind die Mechanismen der antiangiogenen Wirkung von TSP-2 noch weitgehend unklar. Zur weiteren Untersuchung der biologischen Funktion von TSP-2 und zur Aufklärung der antiangiogenen Mechanismen wurde rekombinant ein humanes 80 kDa N terminales TSP-2 Fragment (NTF-TSP-2) hergestellt, das als Fusionsprotein an IgG2-Fc gekoppelt ist. Die Behandlung von mikrovaskulären Endothelzellen (HDMEC) mit NTF-TSP-2 führte zu einer deutlichen Hemmung der VEGF-induzierten Ausbildung von Endothelzellröhren. Durch die systemische Gabe von NTF-TSP-2 wurden das Tumorwachstum und die Angiogenese von xenotransplantierten Mammakarzinomzellen deutlich reduziert. Die Behandlung mit NTF-TSP-2 resultierte dabei in einer signifikanten Hemmung der Metastasierung sowohl in die regionären Lymphknoten als auch in die Lungen. Nach intraperitonealer Gabe kann das Fusionsprotein NTF-TSP-2 sowohl im Blut mittels Inhibitions-ELISA als auch im Tumor mittels Immunpräzipitation nachgewiesen werden. Anhand mehrerer in vitro Assays konnte belegt werden, dass die CD36 Rezeptor vermittelte Induktion der Apoptose von mikrovaskulären Endothelzellen ein wichtiger Mechanismus zur Hemmung der Angiogenese ist.
Schlagwörter: TSP-2; Thrombospondin 2; Tumor; Thrombospondine; Angiogenese; Metastasierung; CD36; MDA-MB-435; real-time PCR; ELISA; Bioverfügbarkeit