Untersuchungen zur Chemotherapieresistenz von H8N8-Tumorzellen nach Cyclophosphamid-, Doxorubicin- und 5-Fluouraciltherapie im syngenen WAP-T-Mammakarzinom-Mausmodell

Reinhardt, Oliver

dc.contributor.advisor	Alves, Frauke Prof. Dr.
dc.contributor.author	Reinhardt, Oliver
dc.date.accessioned	2019-10-18T09:12:11Z
dc.date.available	2020-08-26T22:50:03Z
dc.date.issued	2019-10-18
dc.identifier.uri	http://hdl.handle.net/21.11130/00-1735-0000-0005-127C-C
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.53846/goediss-7646
dc.language.iso	deu	de
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subject.ddc	610
dc.title	Untersuchungen zur Chemotherapieresistenz von H8N8-Tumorzellen nach Cyclophosphamid-, Doxorubicin- und 5-Fluouraciltherapie im syngenen WAP-T-Mammakarzinom-Mausmodell	de
dc.type	doctoralThesis	de
dc.title.translated	Investigations on chemotherapy resistance of H8N8 tumor cells after cyclophosphamide, doxorubicin and 5-fluorouracil therapy in the syngeneic WAP-T mammary carcinoma mouse model	de
dc.contributor.referee	Alves, Frauke Prof. Dr.
dc.date.examination	2019-08-27
dc.description.abstractger	Bei Mammakarzinom-Patientinnen ist normalerweise nicht der Primärtumor selbst die Todesursache, sondern eher die Entstehung eines lokoregionalen oder Fernrezidivs. Trotz einer scheinbar vollständigen Tumorresektion ist die Kombination mit einer adjuvanten und/oder neoadjuvanten Strahlen- bzw. Chemotherapie oft nicht fähig alle Tumorzellen zu eliminieren, da einzelne Tumorzellen Resistenzfähigkeiten erlangen/besitzen und Ausgangspunkt für die Bildung eines lokoregionalen oder eines Fernrezidivs sind. Ziel dieser Dissertation war es, i) die Wirkung der Cyclophosphamid-, Doxorubicin- und 5-Fluouracil-(CAF-) Therapie im syngenen WAP-T-Mammakarzinom-Mausmodell auf die Tumorwachstumskinetik und den -phänotyp zu untersuchen; ii) die Charakterisierung der Tumorzellen, die nach der CAF-Therapie den Großteil der remittierten Tumore ausmacht und iii) die Beschreibung von resistenzvermittelnden Signalwegen, die durch die CAF-Therapie initiiert werden. Hierfür wurden murine H8N8-Mammakarzinomzellen orthotop in immunkompetente WAP-T-Mäuse transplantiert und nach der Entwicklung von H8N8-Tumoren mit i) der CAF-Therapie und ii) mit CAF in Kombination mit dem Interleukin-6-Inhibitor Siltuximab behandelt. Wir fanden heraus, dass CAF das H8N8-Tumorvolumen unvollständig reduzierte und nach vorübergehender Remission diese Tumore das Wiederwachstum initiierten. Anhand immunhistochemischen Färbungen von Tumorschnitten und Genexpressionsanalysen sequenzierter Tumorzell-RNA wurde nachgewiesen, dass nach CAF Therapie die epitheliale-mesenchymale Transition in remittierten und in Tumoren nach Wiederwachstum stattfand. FACS-Analysen wiesen vermehrt Cd44+Cd24--Tumorzellen in remittierten Tumoren nach CAF-Therapie auf. Retransplantation von CAF-therapierten Tumorzellen zeigten bei erneuter CAF-Therapie eine gesteigerte Resistenz. Die CAF-Siltuximab-Kombinationstherapie von H8N8-Tumoren führte in den ersten vier Tagen zu einer schnelleren Verringerung des Tumorvolumens als die CAF-Therapie allein. Diese Ergebnisse legen nahe, dass die CAF-Therapie in remittierten H8N8-Tumorzellen die Tnf α- und Il6-Jak1-Stat3-Signalwege aktiviert, was zur Hochregulation von Genen führt, die mit Anti-Apoptose, Pluripotenz, Stammzelleigenschaften und Resistenz assoziiert sind. Da Cd44+Cd24--Tumorzellen durch den therapieabhängigen Selektionsdruck bevorzugt werden und remittierte Tumore überwiegend aus diesen Zellen bestehen, fördern Cd44+Cd24--Tumorzellen wahrscheinlich das Nachwachsen und sprechen auf eine erneute Therapie mit erhöhter Resistenz an. Zusammenfassend zeigen die Ergebnisse, dass die Wirkung von Chemotherapien nicht nur hinsichtlich des Tumorwachstums, sondern auch hinsichtlich der Differenzierung von Tumorzellsubtypen zu berücksichtigen ist.	de
dc.description.abstracteng	In breast cancer patients, it is usually not the primary tumor that is the cause of death, but rather the development of locoregional or distant recurrence. Despite seemingly complete resection, some tumor cells often remain, which were not eliminated even by adjuvant/neoadjuvant radiation therapy or chemotherapy. Some few tumor cells acquire resistance properties after treatment and are the starting point for locoregional or distant relapse formation. Therefore, the aim of this dissertation was to investigate i) the effects of cyclophosphamide, doxorubicin and 5-fluorouracil (CAF) therapy in the syngeneic WAP-T mammary carcinoma mouse model on tumor growth and phenotype; ii) the characterization of the remitted tumor cells after CAF therapy and iii) the description of resistance-mediated signaling pathways initiated by CAF therapy. For this purpose, murine H8N8 mammary carcinoma cells were orthotopically transplanted into immunocompetent WAP-T mice and after development of H8N8 tumors, these were treated with i) CAF therapy and ii) CAF in combination with the interleukin-6 inhibitor siltuximab. We found that CAF incompletely reduced the H8N8 tumor volume and after transient remission these tumors began to regrow. Immunohistochemical stainings of tumor sections and gene expression analysis of sequenced tumor cell RNA revealed the induction of epithelial-mesenchymal transition in remitted and regrown tumors after CAF therapy. FACS analysis showed increased levels of Cd44+Cd24- tumor cells in remitted tumors after CAF therapy. Retransplantation of CAF-treated tumor cells showed increased resistance to renewed CAF therapy. CAF-siltuximab combination therapy of H8N8 tumors resulted in faster tumor volume reduction during the first four days compared to CAF therapy alone. These results suggest that in remitted H8N8 tumor cells, CAF therapy activates Tnf-α and Il6-Jak1-Stat3 signaling pathways, which leads to upregulation of genes associated with anti-apoptosis, pluripotency, stem cell properties, and resistance. As Cd44+Cd24- tumor cells are favored by the therapy-dependent selection pressure and remitted tumors consist predominantly of these cells, Cd44+Cd24- tumor cells are likely to promote regrowth and respond to a renewed therapy with increased resistance. In summary, the results indicate that the effect of chemotherapies must be considered not only in terms of tumor growth but also regarding the differentiation of tumor cell subtypes.	de
dc.contributor.coReferee	Zeisberg, Michael Prof. Dr.
dc.subject.ger	transgene Tumormäusemodelle	de
dc.subject.ger	Brustkrebs	de
dc.subject.ger	Tumorremission	de
dc.subject.ger	Tumorprogression	de
dc.subject.ger	Chemotherapie	de
dc.subject.ger	Chemotherapieresistenz	de
dc.subject.eng	transgenic tumor mouse models	de
dc.subject.eng	breast cancer	de
dc.subject.eng	tumor remission	de
dc.subject.eng	tumor progression	de
dc.subject.eng	chemotherapy	de
dc.subject.eng	chemotherapy resistance	de
dc.identifier.urn	urn:nbn:de:gbv:7-21.11130/00-1735-0000-0005-127C-C-3
dc.affiliation.institute	Medizinische Fakultät
dc.subject.gokfull	Molekularbiologie {Medizin} (PPN619875186)	de
dc.description.embargoed	2020-08-26
dc.identifier.ppn	1679146017

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Molekulare Medizin [242]

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