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Engineering of a bifunctional anti-Kv10.1 antibody for cancer therapy

dc.contributor.advisorStühmer, Walter Prof. Dr.de
dc.contributor.authorHartung, Franziskade
dc.date.accessioned2012-04-16T17:26:29Zde
dc.date.available2013-01-30T23:50:44Zde
dc.date.issued2011-10-26de
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/11858/00-1735-0000-0006-B28C-Dde
dc.description.abstractAntikörper-basierte Krebstherapie nutzt die hohe Spezifität eines Antikörpers, um gezielt Krebszellen zu zerstören. Ein wichtiger Faktor für die Effizienz einer solchen Therapie ist das Zielantigen. Wir haben den Kaliumkanal Kv10.1 (ether-á-go-go) ausgewählt, da dieser Kanal nicht im normalen Gewebe außerhalb des Zentralnervensystems exprimiert wird, aber mehr als 70% verschiedener Tumorzellen und -gewebe wurden positiv für Kv10.1 Expression getestet. In der vorliegenden Arbeit wurde ein Fusionskonstrukt hergestellt, das aus einem single-chain Antikörper, gerichtet gegen den extrazellulären Bereich von Kv10.1 (scFv62), und dem humanen löslichen TRAIL besteht. Das Kv10.1-spezifische scFv62-TRAIL Antikörper-Konstrukt wurde in CHO-K1-Zellen exprimiert und funktionell analysiert. In Kv10.1-positiven und Kv10.1-negativen Krebszelllinien wurde das Apoptose-induzierende Potential von scFv62-TRAIL untersucht. Da verschiedene Krebszellen eine Resistenz gegenüber TRAIL-induzierte Apoptose entwickelt haben, wurden verschiedene Wirkstoffe zum Sensibilisieren der Zellen verwendet. In Kombination mit CHX (Cycloheximid) löste scFv62-TRAIL Apoptose nur in Kv10.1-positiven Krebszellen aus, nicht aber in Nicht-Krebszellen, unabhängig von der Kv10.1 Expression. Die stärkste Apoptose-Aktivierung konnte in der Kv10.1-positiven Prostata-Krebszelllinie DU145 festgestellt werden, während die zwei Kv10.1-negativen Prostata-Krebszelllinien PC3 und LNCaP nicht beeinflusst wurden. scFv62-TRAIL induziert Apoptose in autokriner Weise, kann aber auch Apoptose in benachbarten Zellen (parakrin) induzieren. Dieser sogenannte Bystander Effekt wurde in Mischkulturen von Kv10.1-positiven Prostata-Krebszellen, normalen Prostatazellen und Kv10.1-negativen Prostata-Krebszellen untersucht. Während bei den Kv10.1-negativen Krebszellen in den Mischkulturen ebenfalls effektiv Apoptose induziert wurde, blieben die normalen Prostata-Epithelzellen unversehrt. Zusammenfassend konnten wir zeigen, dass bei Anwesenheit von Kv10.1 exprimierenden Zellen das scFv62-TRAIL Fusionskonstrukt Tumorzellen spezifisch abtötet und somit einen vielversprechenden Ansatz für die Krebstherapie darstellt.de
dc.format.mimetypeapplication/pdfde
dc.language.isoengde
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/de
dc.titleEngineering of a bifunctional anti-Kv10.1 antibody for cancer therapyde
dc.typedoctoralThesisde
dc.title.translatedHerstellung und Charakterisierung eines bifunktionalen anti-Kv10.1 Antikörpers für die Krebstherapiede
dc.contributor.refereeWalter, Lutz Prof. Dr.de
dc.date.examination2011-08-18de
dc.subject.dnb610 Medizin, Gesundheitde
dc.description.abstractengAntibody-based cancer therapy uses the high specificity of antibodies to selectively destroy cancer cells. Therefore, a chief factor for an efficient antibody-based cancer therapy is the use of targeted antigens. The potassium channel Kv10.1 (ether-á-go-go) has been selected as a target because this surface protein is not detected in normal tissues outside of the central nervous system, but more than 70 % of tumors from different origins have been tested positive for Kv10.1 expression. I designed a fusion construct containing a single-chain antibody against an extracellular region of KV10.1 (scFv62) and the human soluble TRAIL. The KV10.1-specific scFv62 antibody-TRAIL fusion construct was expressed in CHO-K1 cells and tested for biological activity. I analyzed the apoptosis-inducing potential of scFv62-TRAIL on different Kv10.1-positive and Kv10.1-negative cancer cell lines. Because of the reported resistance of different cancer cells against TRAIL-induced apoptosis the cells were sensitized with different agents. In combination with CHX scFv62-TRAIL induced apoptosis only in KV10.1-positive cancer cells, but not in non-tumor cells, regardless of Kv10.1 expression. The strongest apoptosis-induction was observed in the Kv10.1-positive prostate cancer cell line DU145, whereas the two Kv10.1-negative prostate cancer cell lines PC3 and LNCaP were not affected. scFv62-TRAIL induces apoptosis in an autocrine manner, but can also activate apoptosis in neighboring cells (paracrine). This so-called bystander effect was studied in mixed cultures of Kv10.1-positive prostate cancer cells, normal prostate cells and Kv10.1-negative prostate cancer cells. An effective apoptosis-induction was detected in KV10.1-negative cancer cells, while normal prostate epithelia cells were not affected when present as bystander. In summary, scFv62-TRAIL selectively induces apoptosis in tumor cells, if KV10.1-expressing cells are present, and represents a promising agent for combinational in vivo applications.de
dc.contributor.coRefereeKlopfenstein, Dieter Dr.de
dc.contributor.thirdRefereeDobbelstein, Matthias Prof. Dr.de
dc.subject.topicMedicinede
dc.subject.gerKv10.1de
dc.subject.gerAntikörperde
dc.subject.gerscFvde
dc.subject.gerKrebsde
dc.subject.gerTherapiede
dc.subject.engKv10.1de
dc.subject.engantibodyde
dc.subject.engscFvde
dc.subject.engcancerde
dc.subject.engtherapyde
dc.subject.bk44.81de
dc.identifier.urnurn:nbn:de:gbv:7-webdoc-3199-3de
dc.identifier.purlwebdoc-3199de
dc.affiliation.instituteMedizinische Fakultätde
dc.subject.gokfullMED 341: Immunologie {Medizin}de
dc.subject.gokfullMED 424: Onkologiede
dc.identifier.ppn722929919de


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