Authors:	Trojandt, Stefanie
Title:	Der Einfluss von Chemotherapeutika mit Hypoxie-induzierbarer Faktor (HIF)-modulierendem Potential sowie eines Verlustes des HIF-Regulators von Hippel-Lindau (VHL) auf den Phänotyp und die Funktion dendritischer Zellen
Online publication date:	8-Jan-2015
Year of first publication:	2015
Language:	german
Abstract:	Der Transkriptionsfaktor Hypoxie-induzierbarer Faktor (HIF) gibt dem Organismus die Möglichkeit, sich auf zellulärer Ebene an unterschiedliche Sauerstoffverhältnisse anzupassen. Vor allem Tumorzellen weisen aufgrund ihres ungeregelten Wachstums und der daraus resultierenden unzureichenden Durchblutung (hypoxisches Milieu) eine erhöhte HIF-Expression auf. Die erhöhte HIF-Expression stellt somit ein interessantes Ziel in der Tumortherapie dar. Dendritische Zellen (DCs) besitzen eine bedeutende Rolle in der Generierung und Modulierung von Antitumor-Immunantworten. Aus diesem Grund ist es überaus wichtig zu wissen, welche Effekte Antitumor-Agenzien, im Besonderen HIF-Inhibitoren, auf DCs und somit auch auf die Generierung von adäquaten Immunantworten besitzen.rnIm ersten Teil dieser Arbeit wurde aus diesem Grund der Einfluss der Antitumor-Agenzien Geldanamycin (GA) und Topotecan (TPT) auf den Phänotyp und die Funktion von DCs untersucht. Hierfür wurden Monozyten aus humanen, mononukleären, peripheren Blutzellen isoliert und unter DC-differenzierenden Konditionen kultiviert. Diese immaturen monozytenabgeleiteten DCs (Mo-DCs) wurden mithilfe eines Reifungscocktails ausgereift. Die Applikation der Antitumor-Agenzien erfolgte während der Differenzierungs- bzw. Ausreifungsphase. Abhängig vom Reifungsgrad der Mo-DCs konnte ein differentieller Einfluss von GA bzw. TPT auf die DC-Aktivierung beobachtet werden. Eine Behandlung von unstimulierten Mo-DCs mit GA resultierte in einer partiellen DC-Aktivierung basierend auf einem noch unbekannten Mechanismus. Ebenso führte eine Behandlung von unstimulierten Mo-DCs mit TPT zu einer funktionellen Aktivierung der DCs, die mit einer vermehrten AKT-Expression korrelierte. Die jeweilige Koapplikation der Antitumor-Agenzien mit dem DC-Reifungscocktail führte zu einer reduzierten DC-Aktivierung, die sich in einer verminderten NF-κB-Aktivierung, einer verringerten Oberflächenexpression der getesteten kostimulatorischen Moleküle, einer verringerten Migrationsfähigkeit und einem reduzierten Zellstimulierungspotential widerspiegelte.rnDie autosomal dominant vererbte Tumorerkrankung von Hippel-Lindau (VHL) wird häufig durch genetische Mutationen des als HIF-Negativregulator fungierenden VHL-Gens hervorgerufen. Patienten, die an dem VHL-Syndrom erkrankt sind, weisen oft benigne oder maligne Tumore und Zysten in den verschiedensten Organsystemen auf. Wie schon zuvor erwähnt, besitzen DCs eine essentielle Rolle in der Initiierung und Aufrechterhaltung von Antitumor-Immunantworten. Deshalb wurde im zweiten Abschnitt der vorliegenden Arbeit untersucht, inwieweit ein partieller Verlust von VHL Auswirkungen auf die Ausprägung desrnPhänotyps und der Funktion von DCs hat. Mittels Cre/lox-Technologie wurden transgene Mäuse mit einem heterozygoten Verlust von Exon 1 bzw. Exon 2 des VHL-Gens generiert. Aus diesen Mäusen wurden Knochenmarkszellen isoliert und unter DC-differenzierenden Konditionen kultiviert. Die immaturen knochenmarkabgeleiteten DCs (BM-DCs) wurden mit LPS ausgereift. Weder der heterozygote Verlust von Exon 1 noch von Exon 2 des VHL-Gens bewirkte eine Veränderung der Oberflächenmarkerexpression, der in vitro-Migrations- undrnEndozytosekapazität, sowie der allogenen T-Zellstimulierungskapazität. Allerdings zeigten Mäuse mit einem partiellen Verlust von Exon 2 im Vergleich zu Kontrollmäusen nach Immunisierung und Provokation mit dem Modellallergen OVA eine verminderte Atemwegshyperreaktion, die möglicherweise auf die beobachtete Abnahme der Migrationsfähigkeit in vivo und die verminderte OVA-spezifische T-Zellstimulierungskapazität der DCs zurückzuführen ist. The transcription factor hypoxia-induced factor (HIF) is essential for organisms to adapt to different oxygen tensions on cellular level. In particular, cells of solid tumors exhibit an increased expression of HIF due to limited oxygen concentrations in tumormicroenvironments. Thus, increased HIF expression is an interesting therapeutic target for antitumor-therapy. Dendritic cells (DCs) play a fundamental role in the initiation and shapingrnof antitumor responses. Based on that, it is important to know which effects antitumoragents, particular HIF inhibitors, may have on DCs and the generation of an adequate immune response. The first part of this study focussed on the investigation of the impact of the antitumor-agentsrngeldanamycin (GA) and topotecan (TPT) on the phenotype and function of DCs. Therefore, monocytes were isolated from human peripheral blood mononuclear cells and cultivated under DC-differentiating conditions. These immature Mo-DCs were matured by addition of a maturation cocktail. During the differentiation or the maturation phase the antitumor-agents were applied to the cells. It became apparent that both GA and TPT had a differential impactrnon DC activation, dependent of the maturation state of the Mo-DCs. Unstimulated DCs exhibit a more mature phenotype after treatment with GA based on an unknown mechanism. The treatment of unstimulated DCs with TPT resulted also in a more active state of the DCs, probably due to the increased expression of AKT after exposure to TPT. Coapplication of thernmaturation cocktail and either antitumor-agent resulted in an impairment of DC-activation, based on lowered NF-κB activation, decreased surface expression of the costimulatory molecules tested, decreased migratory capacity, and attenuated T-cell-stimulatory capacity. rnVon Hippel-Lindau (VHL) disease, inherited in an autosomal dominant manner, evolves due to germline mutations of the VHL gene, the product of which functions as a negative regulator of HIF. Patients suffering from the VHL syndrome display benign or malignant tumors and cysts in many organ systems. As mentioned above DCs play a critical role in initiation and maintenance of antitumor immune responses. Therefore, the second part of this study dealt with the impact of a partial deletion of VHL on the phenotype and function of DCs. Thus, transgenic mice with a heterozygous loss of either Exon 1 or Exon 2 of the VHL gene were generated using the Cre/lox technology. Bone marrow derived-DCs of heterozygous VHL knockout mice were generated and matured with LPS. The surface marker expression, in vitro-migratory and endocytotic activity and the allogenic T-cell stimulatory capacity was not affected by the partial loss of VHL. However, mice with a heterozygous loss of Exon 2 showed a diminished airway hyperresponsiveness after immunization and provocation with the model allergen OVA, which is presumable due to the observed impaired in vivo migratory capacity and reduced OVA-specific T-cell stimulatory capacity of DCs.
DDC:	570 Biowissenschaften 570 Life sciences
Institution:	Johannes Gutenberg-Universität Mainz
Department:	FB 10 Biologie
Place:	Mainz
ROR:	https://ror.org/023b0x485
DOI:	http://doi.org/10.25358/openscience-1527
URN:	urn:nbn:de:hebis:77-39484
Version:	Original work
Publication type:	Dissertation
License:	In Copyright
Information on rights of use:	https://rightsstatements.org/vocab/InC/1.0/
Appears in collections:	JGU-Publikationen