Interaktionen von humanen mesenchymalen Stromazellen (hMSC) mit Plattenepithelkarzinomzellen des Oropharynx in indirekter Kokultur
Interactions of human mesenchymal stroma cells (hMSC) with oropharyngeal cancer cells in indirect co-culture
by Martin Dr. Fricke
Date of Examination:2011-05-18
Date of issue:2011-05-16
Advisor:Prof. Dr. Dr. Franz-Josef Kramer
Referee:Prof. Dr. Dr. Franz-Josef Kramer
Referee:Prof. Dr. Felix Hermann Brembeck
Referee:Prof. Dr. Steven Johnsen
Persistent Address:
http://dx.doi.org/10.53846/goediss-1000
Files in this item
Name:fricke.pdf
Size:1.70Mb
Format:PDF
Description:Dissertation
The following license files are associated with this item:
Abstract
English
Head and neck squamous cell cancer (HNSCC) is the most frequent malignant tumor of the oropharyngeal region. Population-based cancer statistics show only little evidence of improvement in 5-year survival rates for the last three decades. Recent studies indicate that human mesenchymal stroma cells (hMSC) have influences on growth, invasion and cell differentiation of several tumor entities. A better understanding of the stromal contributions to the behavior of HNSCC could lead to improved therapeutic strategies. Human mesenchymal stroma cells were obtained from iliac crest grafts and characterized by flow cytometry. Indirect co-culture was performed with human oropharyngeal cancer cells (PCI-13). Proliferation of both cancer cells and mesenchymal stroma cells was assessed after 4, 7 and 14 days and compared to controls. Important markers of epithelial-mesenchymal interaction were evaluated by RT-qPCR: Wnt-3, MMP-14, β-Catenin, E-Cadherin, Cathepsin B and Ets-1. Our results show a significant decrease in proliferation of the tumor cells on day 14. In contrast to these findings, hMSC show a tendency to an increased proliferation. Expression of Wnt-3 and E-Cadherin was significantly decreased on day 7, MMP-14 showed a decreased expression on day 4 and day 7. Our results suggest that hMSC have a significant influence on both proliferation and gene expression of HNSCC in vitro. Interactions between both cell types may be as well consequential for tumor development in vivo.
Keywords: mesenchymal stroma cells; hmsc; hnscc; pci-13; tumor; wnt; mmp; e-cadherin
Other Languages
Maligne Tumorzellen interagieren auf vielfältige Weise mit dem benachbarten Tumorstroma mesenchymalen Ursprungs, wodurch grundlegende Eigenschaften hinsichtlich Invasivität und Metastasierungsverhalten gesteuert werden können. So wird z.B. bei hepatozellulären Karzinomen oder bei Zellen der myeloischen Leukämie die Tumorzellproliferation in vitro durch Anwesenheit mesenchymaler Stammzellen vermindert. Interessanterweise existieren teils gemeinsame Signaltransduktionswege in Tumor-, und Stromazellen (z.B. Wnt/β-Catenin). Über die Tumor-Stroma-Interaktion von Plattenepithelkarzinomzellen des Oropharynx ist bislang wenig bekannt. Humane Knochenmarkstromazellen (hBMSC) wurden aus Knochenmarkaspiraten des Beckenkamms gewonnen, per FACS-Analyse charakterisiert und in Zellkultur expandiert. Humane Karzinomzellen aus Plattenepithelkarzinomen des Oropharynx (PCI-13) wurden mit den Knochenmarkstromazellen in Transwell-Kokultur gebracht. Die Proliferation wurde in 3 Intervallen nach 4, 7 und 14 Tagen überprüft und mit einer Kontrollgruppe der jeweiligen Zelllinie in Einzelkultur verglichen. Mittels qPCR erfolgte eine Quantifizierung der Genexpression von Wnt-3, β-Catenin, MMP-14, E-Cadherin, Cathepsin B und Ets-1 bei den Tumorzellen. Unsere Ergebnisse zeigen, dass sich Proliferation und Genexpression von PCI-13-Zellen in Kokultur von den jeweiligen Einzelkulturen signifikant unterscheiden. Nach 7 Tagen zeigt sich bei den Tumorzellen sowohl für Wnt-3 als auch für MMP-14 und E-Cadherin eine signifikant verminderte Genexpression in der Kokultur. Nach 14 Tagen lässt sich schließlich eine signifikant verminderte Proliferation der Tumorzellen in Kokultur beobachten. Es ist daher anzunehmen, dass humane mesenchymale Stammzellen Einflüsse auf die Genexpression wichtiger Mediatoren und die Proliferation von Plattenepithelkarzinomen des Oropharynx besitzen. Denkbar sind regulative Effekte auf Tumorinvasivität, Angiogenese und Metastasierungsverhalten.
Schlagwörter: Mesenchymale Stromazellen; hMSC; Plattenepithelkarzinom; Oropharynx; PCI-13; WNT; MMP; E-Cadherin