dc.contributor.author
Uhl, Christian
dc.date.accessioned
2019-09-18T08:22:00Z
dc.date.available
2019-09-18T08:22:00Z
dc.identifier.uri
https://refubium.fu-berlin.de/handle/fub188/25576
dc.identifier.uri
http://dx.doi.org/10.17169/refubium-25342
dc.description.abstract
Introduction
Glioblastoma multiforme is the most frequent malignant brain tumor. Despite all medical efforts, the 5 year-survival rate is still only 5%. Antiangiogenic therapies, which primarily target the vascular endothelial growth factor (VEGF), have demonstrated a positive impact on other tumor entities, yet they have not improved the overall survival of patients with glioblastoma multiforme so far. Increased activation of parallel angiogenic pathways, such as the receptor tyrosine kinase EphB4 and its ligand ephrinB2, probably take part in mediating antiangiogenic resistance.
Methods
To assess the role of EphB4 in mediating resistance towards antiangiogenic treatment in glioblastoma, we coimplanted EphB4-overexpressing reporter cells (EphB4OE) or control reporter cells without effect (pLXSN) together with glioma cells orthotopically into nude mice. Subsequently, tumor growth was measured by means of small animal MRI on postoperative days 14, 21, 25 and 29. PLXSN and EphB4-overexpressing reporter cells were treated antiangiogenically with the VEGF-receptor 2 inhibitor Sunitinib or a placebo respectively for four days, starting on day 25 postoperatively. Thus, 4 groups emerged: control (pLXSN), treated control (pLXSN+Sun), EphB4-overexpression (EphB4OE) and treated EphB4-overexpression (EphB4OE+Sun). Immediately after the last MRI, the brains of the animals were harvested and immunohistochemically stained to determine vessel density, pericyte-endothelial interaction, tumor cell proliferation and apoptosis. In additional experiments, chronic cranial window operations were performed to subsequently conduct intravital microscopy. Thus vessel network characteristics such as total vessel density, functional vessel density, blood flow, vessel diameter and vessel permeability were examined to detect potential EphB4-mediated resistance mechanisms. Intravital microscopy was performed on days 12, 14 and 16 postoperatively. Again both control and EphB4-overexpressing tumors were either treated with Sunitinib or a placebo for four days, starting on postoperative day 12.
Results
EphB4OE- tumors proved to grow significantly slower than the control group. Antiangiogenic treatment did not significantly inhibit tumor growth in EphB4OE-tumors compared to the untreated EphB4OE-tumors. On the contrary, tumor growth was significantly inhibited in treated pLXSN tumors compared to untreated pLXSN ones. While treated pLXSN tumors experienced significant reductions in vessel densities, the amount of proliferating cells and increased apopotic cell numbers, these parameters remained stable in the treated EphB4OE-tumors. Intravital microscopy revealed sustained functioning vessel networks in treated EphB4OE-tumors, while treated pLXSN tumors displayed reduced amounts of functioning vessels.
Conclusion
EphB4 takes part in mediating antiangiogenic resistance by maintenance of functioning vascular networks, however it also acts as a tumor suppressive by decelerating tumor growth.
en
dc.description.abstract
Das Glioblastoma multiforme ist der häufigste bösartige Gehirntumor. Trotz medizinischer Fortschritte beträgt die 5-Jahres-Überlebensrate noch immer nur 5%. Antiangiogene Therapien, die hauptsächlich den vaskulären endothelialen Wachstumsfaktor (VEGF) inhibieren, haben positive Auswirkungen auf die Behandlung anderer Tumorentitäten gezeigt, allerdings verbesserten sie bislang nicht die Überlebenszeit bei Patienten mit Glioblastoma multiforme. Man nimmt eine verstärkte Aktivierung von parallelen angiogenen Signalwegen an, wie dem der Rezeptor Tyrosinkinase EphB4 und ihres Liganden ephrinB2, welche daraufhin antiangiogene Resistenzen vermitteln.
Methodik Um die Rolle von EphB4 in der Resistenzvermittlung bei der antiangiogenen Therapie von Glioblastomen zu untersuchen, implantierten wir entweder EphB4-überexprimierende- (EphB4OE) oder Kontroll-Reporterzellen (pLXSN), die keine Wirkung auf die Zielzellen haben, zusammen mit Gliomzellen orthotop in Nacktmäuse. Anschließend wurde das Tumorwachstum mittels Kleintier-MRT an den postoperativen Tagen 14, 21, 25 und 29 gemessen. Kontroll- und EphB4-überexprimierende Tumoren wurden ab dem 25. postoperativen Tag für vier Tage entweder antiangiogen mit VEGF-Rezeptor 2-Blocker Sunitinib oder einem Placebo behandelt. Dadurch entstanden vier Gruppen: Kontrolle (pLXSN), behandelte Kontrolle (pLXSN+Sun), EphB4-Überexpression (EphB4OE) und behandelte EphB4-Überexpression (EphB4OE+Sun). Direkt im Anschluss an das letzte MRT wurden die Gehirne entnommen und immunhistochemisch gefärbt, um Gefäßdichte, Perizyten-Endothelzellinteraktion, Tumorzellproliferation und -apoptose zu ermitteln. In weiteren Experimenten wurden Schädelfensteroperationen durchgeführt, um anschließend intravitalmikroskopische Aufnahmen zu machen. Mit dieser Messmethode wurden verschiedene Parameter des Gefäßnetzwerks wie die totale Gefäßdichte, die funktionelle Gefäßdichte, der Blutfluss, Gefäßdurchmesser und die Gefäßpermeabilität analysiert, die durch mögliche Resistenzmechanismen unter EphB4-Überexpression beeinflusst werden könnten. Die Intravitalmikroskopie wurde an den postoperativen Tagen 12, 14 und 16 durchgeführt. Wieder wurden sowohl Kontroll- als auch EphB4-überexprimierende Tumoren entweder mit einem Placebo oder mit Sunitinib ab dem 12. Tag postoperativ für 4 Tage behandelt.
Ergebnisse Unbehandelte EphB4OE-Tumoren wuchsen deutlich langsamer als die unbehandelten pLXSN-Tumoren. Die antiangiogene Therapie hatte keinen signifikanten Einfluss auf das Wachstum der behandelten EphB4OE-Tumoren im Vergleich zu den unbehandelten EphB4OE-Tumoren. Hingegen bewirkte die antiangiogene Therapie eine signifikante Verminderung des Tumorwachstums von behandelten pLXSN-Tumoren im Vergleich zu den unbehandelten pLXSN-Tumoren. Während behandelte pLXSN-Tumore eine deutlich verminderte Gefäßdichte und weniger proliferierenden Zellen aufwiesen sowie eine erhöhte Anzahl an apoptotischen Zellen, waren diese Parameter in behandelten EphB4OE-Tumoren konstant. Die Intravitalmikroskopie zeigte, dass sich behandelte EphB4OE-Tumoren ein funktionierendes Gefäßnetzwerk erhielten, während behandelte Kontrollen eine verminderte Anzahl an funktionierenden Gefäßen aufwiesen.
Fazit EphB4 vermittelt antiangiogene Resistenzen durch den Erhalt funktionierender Gefäßnetzwerke, wirkt jedoch gleichzeitig auch tumorsupprimierend durch die Verlangsamung von Tumorwachstum.
de
dc.rights.uri
http://www.fu-berlin.de/sites/refubium/rechtliches/Nutzungsbedingungen
dc.subject
Glioblastoma multiforme
en
dc.subject
antiangiogenic therapy
en
dc.subject
angiogenic pathway
en
dc.subject.ddc
600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften::610 Medizin und Gesundheit::610 Medizin und Gesundheit
dc.title
Die Rolle des ephrinB2-EphB4 Signalweges bei der Vermittlung vaskulärer Resistenzmechanismen unter antiangiogener Therapie
dc.contributor.gender
male
dc.contributor.firstReferee
N.N.
dc.contributor.furtherReferee
N.N.
dc.date.accepted
2019-09-06
dc.identifier.urn
urn:nbn:de:kobv:188-refubium-25576-6
refubium.affiliation
Charité - Universitätsmedizin Berlin
dcterms.accessRights.dnb
free
dcterms.accessRights.openaire
open access