Die Wirkung des targeted Chemotherapeutikums AESZ-108 (AN-152) auf GnRH- positive Pankreaskarzinomzelllinien
The effect using targeted chemotherapy AEZS-108 (AN-152) for LHRH receptor-positive pancreatic cancers
by Jennifer Ernst
Date of Examination:2016-10-27
Date of issue:2016-10-25
Advisor:Prof. Dr. Carsten Gründker
Referee:Prof. Dr. Carsten Gründker
Referee:Prof. Dr. Frauke Alves
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Abstract
English
Pancreatic cancer is the fourth commonest cause of cancer-related mortality across the world. Because of the poor response to conventional chemotherapy, small molecules, radiation therapy and surgery, the development of new targeted therapies is necessary. In the present study, we have analyzed expression of the luteinizing hormone releasing hormone (LHRH) receptor in specimens of human pancreatic cancers. Furthermore, we have investigated in vitro and in vivo whether the cytotoxic LHRH agonist AEZS-108 (AN-152) induces apoptosis in human pancreatic cancer cells that express LHRH receptors. LHRH receptor expression in tumor specimens of human pancreatic cancers was assessed using immunohistochemistry. Cell proliferation was analyzed using the alamar blue proliferation assay. Induction of apoptosis was analyzed using the TUNEL assay and quantified by measurement of loss of mitochondrial membrane potential. In vivo experiments were performed using nude mice bearing xenografted human pancreatic tumors. Thirteen of 40 human pancreatic adenocarcinomas (32.5%) expressed LHRH receptors. We were able to show that treatment of LHRH receptor-positive MiaPaCa-2 and Panc-1 human pancreatic cancer cells with AEZS-108 (AN-152) resulted in apoptotic cell death in vitro. The antitumor effects could be confirmed in nude mice. AEZS-108 (AN-152) inhibited the growth of xenotransplants of human pancreatic cancers in nude mice significantly, without any apparent side effects. The cytotoxic LHRH agonist AEZS-108 (AN-152) seems to be a suitable drug with little toxicity for treatment of LHRH receptor-positive human pancreatic cancers.
Keywords: LHRH Receptor; AESZ-108,; AN-152; pancreatic cancer; targeted chemotherapy; GnRH-I-Receptor,; doxorubicin
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Die Überlebensrate von Patienten mit duktalem Adenokarzinom des
Pankreas ist sowohl in primär resektablen als auch im lokal fortgeschrittenen
und metastasierten Stadium kurz. Das duktale Adenokarzinom des Pankreas
breitet sich rasch aus und wird aufgrund fehlender Frühsymptome oft erst im
fortgeschrittenen Stadium diagnostiziert. Gegenwärtig fehlen spezifische
Tumormarker, die eine frühzeitige Diagnose erlauben würden. Aufgrund
zahlreicher Mechanismen der primären und sekundären Chemoresistenz ist
das Pankreaskarzinom verhältnismäßig resistent gegenüber konventioneller
systemisch verabreichter Chemotherapie, antikörperbasierten sowie
niedermolekularen Therapiestrategien, Enzyminhibitoren, Bestrahlung und
chirurgischer Therapie. Ein vielversprechender Angriffspunkt zur zielgerichteten
Therapie des Pankreaskarzinoms eröffnet die tumorspezifische
Expression des GnRH-I Rezeptors. In dieser Arbeit konnte der GnRH-IRezeptor
durch RT-PCR und immunhistochemisch in 32,5% der duktalen
Adenokarzinome des Pankreas nachgewiesen werden. Es wurde gezeigt,
dass die Behandlung mit dem Hybridwirksoff AESZ-108 (AN-152), einem
zytotoxischen GnRH-Analogon in vitro und in vivo Apoptose in den GnRH-IRezeptor-
positiven Pankreaskarzinomzelllinien induziert. Apoptose wurde
durch den intrinsischen Signalweg über den Zusammenbruch des
mitochondrialen Membranpotentials vermittelt und führte zu DNA-Fragmentierung
des Nukleus wie fluoreszenzmikroskopisch gezeigt werden konnte.
Das zytotoxische GnRH-Analogon AESZ-108 (AN-152) führt in vivo zu einer
signifikanten Inhibition des Tumorwachstums im Vergleich zur Therapie mit
dem Anthrazyklin Doxorubicin, welches zu keiner signifikanten Inhibition des
Pankreaskarzinomwachstums führt. Die rezeptorvermittelte Aufnahme
ermöglicht eine selektive Therapie. Nach rezeptorvermittelter Endozytose
wird das an die D-Lys6-Seitenkette gebundene Doxorubicin spezifisch im
Nukleus der rezeptorpositiven Karzinomzellen freigesetzt. Die Ergebnisse
dieser Arbeiten zeigen, dass AESZ-108 (AN-152) ein geeigneter Ansatz zur
selektiven Chemotherapie GnRH-I-Rezeptor positiver humaner duktaler
Adenokazinome des Pankreas ist.
Schlagwörter: Pankreaskarzinom; Doxurubicin; Peptidhormon