Experimentelle Untersuchung zur Wirkung von in Tumorzellen produziertem Keratinozytenwachstumsfaktor (KGF) auf die proliferative Aktivität und Strahlenreaktion von Tumoren und Normalgewebe
Effect of tumour-cell-derived or recombinant keratinocyte growth factor (KGF) on proliferation and radioresponse of human epithelial tumour cells (HNSCC) and normal keratinocytes in vitro
von Susanne Grüger
Datum der mündl. Prüfung:2011-03-28
Erschienen:2011-03-07
Betreuer:Prof. Dr. Andrea Hille
Gutachter:PD Dr. Rotraut Mößner
Gutachter:Prof. Dr. Patricia Virsik-Köpp
Dateien
Name:grueger.pdf
Size:335.Kb
Format:PDF
Description:Dissertation
Zusammenfassung
Englisch
Purpose of this work was to test the effect of tumour-cell-derived keratinocyte growth factor (KGF) or recombinant KGF (palifermin) on cell proliferation and radiation response of human HNSCC cells and normal keratinocytes in vitro. Four tumour cell cultures derived from head and neck squamous cell carcinomas, primary keratinocytes, and immortalized keratinocytes were analysed. Fibroblasts, the natural source of KGF protein, served as controls. KGF expression was observed in primary and immortalized keratinocytes, fibroblasts, and in tumour cells, while significant KGF receptor expression was only found in keratinocytes. Recombinant KGF as well as tumour-cell-derived KGF caused a significant growth stimulation and radioprotection in keratinocytes, which was abolished by a neutralizing anti-KGF antibody. This indicates that tumour-cell-derived KGF is biologically active. In the tumour cell lines, no significant growth stimulation was induced by recombinant KGF, and the neutralizing antibody did not influence tumour cell growth or radiation response. Our results indicate that the normal, paracrine KGF regulatory mechanisms, which are based on KGF receptor expression, are lost in malignant cells, with the consequence of irresponsiveness of the tumour cells to exogenous KGF. In face of the amelioration of the radiation response of normal epithelia, demonstrated in various clinical and various preclinical animal studies, recombinant KGF represents a candidate for the selective protection of normal epithelia during radio(chemo) therapy of squamous cell carcinoma.
Keywords: KGF; keratinocyte growth factor; head and neck cancer; radioresponse; KGF receptor; recombinant KGF
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In der vorliegenden Arbeit wurde die Wirkung von rHuKGF (Palifermin) und von Tumoren produzierten KGF auf die proliferative Aktivität und Strahlensensibilität von epithelialen Tumoren und Keratinozyten in vitro untersucht. Es wurde die Wirkung auf vier epitheliale Tumorzelllinien von Kopf-Hals-Tumoren, primäre Keratinozyten und immortalisierte Keratinozyten analysiert. Als natürliche Quelle von KGF dienten Fibroblasten als Kontrolle. Es wurde eine KGF-Expression in primären und immortalisierten Keratinozyten, Fibroblasten und in Tumorzellen beobachtet, während eine signifikante KGF-Rezeptor-Expression nur in den primären und immortalisierten Keratinozyten nachgewiesen wurde. Die Zugabe von rHuKGF sowie des von den Tumoren produzierten KGFs führte zu einer signifikant erhöhten Proliferation und verbesserten Strahlentoleranz der Keratinozyten. Dieser Effekt konnte durch die Zugabe eines neutralisierenden Antikörpers aufgehoben werden, so dass es sich bei dem von Tumorzellen produzierten KGF um ein aktives Protein handeln muss. Bei den vier untersuchten Tumorzelllinien führte die Zugabe von rHuKGF zu keiner Stimulation der Proliferation und die Zugabe des Antikörpers hatte ebenfalls keinen Einfluss auf das Zellwachstum. Die Ergebnisse dieser Arbeit lassen vermuten, dass im Zuge der Entartung der Tumorzellen der normale parakrine Mechanismus der KGF-Wirkung durch einen autokrinen Mechanismus ersetzt wird. Unter Berücksichtigung aller Ergebnisse ist rHuKGF eine potente präventive Therapie zur Reduktion von Schäden der normalen epithelialen Zellen im Rahmen von Radiotherapien maligner epithelialer Tumoren.
Schlagwörter: KGF; rHuKGF; KGF-Rezeptor; KGF-Expression; Kopf-Hals-Tumore; Strahlensensibilität