MDCK-MRP2 - Dkfz

Forschungsschwerpunkt D
Tumorimmunologie
ebenfalls von einer konzertierten Interaktion mit assoziierenden
Membranmolekülen abhängig; Die Überexpression von
α6ß4 hat in unserem Tumormodell keinen Einfluss auf das
Metastasierungspotential, wohingegen die Überexpression
von α6β4 und D6.1A das metastatische Potential erhöht.
Wir haben begonnen speziell diesen letzten Befund weiter
abzuklären. Unsere bisherigen Ergebnisse weisen darauf
hin, dass die erhöhte Metastasierungkapazität von α6β4
und D6.1A überexprimierenden Tumoren auf eine selektive
Assoziation der Tetraspanine CD151 und D6.1A mit α6β4
zurückzuführen ist, wobei entsprechende Stimuli eine rasche,
D6.1A-initiierte Internalisierung des Komplexes in Gang
setzen. Dies hat einen Wechsel der Tumorzellen von einem
sessilen in einen migratorischen Phänotyp zur Folge
[15]. Humane Pankreaskarzinome, von denen bekannt ist,
dass sie bereits in einem sehr frühen Stadium metastasieren,
exprimieren mehrheitlich sowohl α6β4 als auch D6.1A
(CO-029). Erste Untersuchungen unterstützen unsere
Arbeitshypothese, dass sich das hohe migratorische Potential
dieser Tumorzellen auf eine CO-029-mediierte
Internalisierung des Adhäsionsmoleküls α6β4 zurückführen
lässt (Gesierich et al., in Vorb.).
Letztlich gehen wir davon aus, dass auch die Lokalisation
der Moleküle in definierten Membranmikrodomänen für
selektive Funktionen der Komplexe von wesentlicher Bedeutung
ist. Wie bereits erwähnt sind Tetraspanine im
Bereich von sog. „Lubrol rafts“ angereichert, die eine Plattform
für Signaltransduktion darstellen. Es kann davon ausgegangen
werden, dass die Anreicherung assoziierter Moleküle
in diesen Membranmikrodomänen die Aktivierung
einer Reihe Signal-transduzierender Moleküle erleichtert
bzw. ermöglicht (Claas et al., in Vorb.). C4.4A ist aufgrund
seiner Membranverankerung und unabhängig von assoziierenden
Molekülen ebenfalls in glykolipidreichen Membranmikrodomänen
lokalisiert.
Wir haben 5 Membranmoleküle definiert, die in den Prozess
der lymphatischen Metastasierung involviert sind: Ein
Zell-Zell-Adhäsionsmolekül (D5.7A/EpCAM), zwei Zell-Matrix-
Adhäsionsmoleküle (CD44v und α6β4), C4.4A, das möglicherweise
in die Gruppe der Matrix-degradierenden Enzymsysteme
einzureihen ist, und ein Tetraspanin. Von allen
diesen Molekülfamilien ist bekannt, dass sie am Prozess der
Metastasierung beteiligt sein können. Wir gehen davon
aus, dass es nicht die einzelnen Moleküle sind, die dabei
einen wesentlichen Beitrag leisten, sondern ihre konzertierte
Aktion und wechselseitige Einflussnahme. Wir prüfen
daher, inwieweit diese Moleküle miteinander interagieren
und inwieweit durch eine solche Interaktion das Funktionsprinzip
der einzelnen Moleküle moduliert wird. Wir erwarten,
dass die Aufschlüsselung konzertierter Aktivitäten dieser
Moleküle maßgeblich zum Verständnis der Mechanismen der
Tumorprogression beitragen wird.
Abteilung D060
Tumorprogression und Tumorabwehr
II. Tumortherapie
Ia. Neue schwefelhaltige, antitumorale
Platinkomplexe
E. Amtmann, W. Fribolin
In Kooperation mit G. Schilling, Chemisches Institut, Universität
Heidelberg, Dr. Stefan Gromer, Biochemiezentrum, Universität
Heidelberg
Zusatzfinanzierung: Antisoma
Platinkomplexe, wie Cisplatin, werden seit Jahrzehnten erfolgreich
zur Behandlung von Tumorerkrankungen eingesetzt.
Als größte Probleme haben sich die erheblichen Nebenwirkungen
und vor allem, die häufig eintretende Resistenz
erwiesen. Wir haben die ersten antitumoral wirksamen
Platinkomplexe, die nicht auf der von Cisplatin abgeleiteten
cis-Diaminostruktur basieren entdeckt. Unsere Erfindung
dieser neuen Platinverbindung basiert auf unseren Arbeiten
zur Funktion von Phospholipasen des Types C, speziell einer
neutralen Sphinomyelinase, deren Blockade sich in der Therapie
des septischen Schocks als hoch effizient erwies [16].
Bei einer Klasse der eingesetzten Inhibitoren, Dithiokarbonsäuren,
beobachteten wir eine explizite Abhängigkeit
funktioneller Aktivität von einem sauren Milieu. Basierend
auf diesen Befunden haben wir eine pH-Wert abhängig
antitumoral wirksame Platinverbindung mit Schwefelkomplexbindung
hergestellt (Thioplatin) [17]. Diese Verbindung
wird im leicht sauren Milieu aktiviert. Da solide Tumoren ein
leicht saures Milieu aufweisen, ist Thioplatin im Tumor 5-10
mal wirksamer als im Normalgewebe. Dies hat zur Folge,
dass Thioplatin nur sehr geringe Nebenwirkungen aufweist,
insbesondere wird die bei Cisplatin gefürchtete Knochenmarksdepression
nicht beobachtet.
Als von größter Bedeutung stellte sich heraus, dass Thioplatin
die erworbene Resistenz gegen Cisplatin und verwandte
Strukturen vollständig durchbrechen kann. Es
wurden drei verschiedene Arten der Resistenzentwicklung
untersucht: Membrantransport, Glutathionproduktion, DNA-
Repair. Alle drei Arten der erworbenen Resistenz wurden
durch Thioplatin durchbrochen. (L. Kelland, unveröffentlicht).
Basierend auf unserer ersten Substanz haben wir eine Reihe
von Derivaten von Thioplatin synthetisiert und charakterisiert
[18, 19]. Es gelang uns Verbindungen mit bis zu 10fach
besserer antitumoraler Wirkung und insbesondere mit
hoher Stabilität zu identifizieren. Im Rahmen einer Kooperation
zwischen dem DKFZ und Antisoma, London, wurde
die klinische Entwicklung von Thioplatin begonnen. Die präklinischen
Untersuchungen (Toxikologie, Pharmakokinetik,
Stabilität) sind abgeschlossen. Derzeit wird die Stabilität in
galenischen Formulierungen unserer neuen Derivate mit
Thioplatin verglichen. Klinische Studien sollen im Anschluss
begonnen werden. Wir analysieren zurzeit den antitumoralen
Wirkmechanismus unserer Schwefelplatinverbindungen.
Von besonderem Interesse ist dabei Unterschiede
zu Cisplatin zu identifizieren, um das Fehlen von Kreuzresistenz
zu erklären.
Daneben laufen Untersuchungen zum Wirkmechanismus.
So konnten wir die DNA-Bindungsstellen von Thioplatin als
von der für Cisplatin unterschiedlich identifizieren. Untersuchungen
zum zytotoxischen Wirkmechanismus von Thioplatin
ergaben, dass, im Gegensatz zu Cisplatin, nach Thioplatinbehandlung
innerhalb von kurzer Zeit Sauerstoffradikale
in Tumorzellen gebildet werden. Als potentielles
Drug Target konnte die Thioredoxinreduktase identifiziert
werden. Diese Arbeiten sind noch nicht abgeschlossen.
DKFZ 2004: Wissenschaftlicher Ergebnisbericht 2002 - 2003
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