MDCK-MRP2 - Dkfz

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Forschungsschwerpunkt E
Innovative Krebsdiagnostik und -therapie
An humanen Lymphoblastenzellinien mit unterschiedlichem
p53 Status wurde gezeigt, dass Ultraschall Apoptose in
Korrelation mit dem p53 Status induzieren kann. Ferner
wurde auch gezeigt, dass Zellzyklusänderungen wie G1 Block
und G2 Block zellspezifisch durch Beschallung ausgelöst
werden können. Das könnte klinisch in der lokalen Tumortherapie
besonders bei Lymphomen in der Kombination mit
etablierten Methoden wie ionisierender Strahlung eingesetzt
werden.
Publikationen (* = externe Koautoren)
[1] Jenne J, Rastert R, Oppelt A*, Huber PE, Debus J. The
„Heidelberg“ MRgFUS system for the treatment of breast cancer.
44-47. 2002. ISMRM Workshop on „MRI-Guided Focused Ultrasound
Surgery“.
[2] Jenne J, Rastert R, Simiantonakis I, Debus J, Huber P. MRI
guided focused ultrasound surgery for the treatment of breast
cancer. Yuhas, D. E. and Schneider, S. C. 2, 1377-1380. 2002.
New York, IEEE. IEEE Ultrasonics Symposium Proceedings.
[3] Divkovic G, Jenne J, Rastert R. Linsendesign für HIFU
Therapie in Medizinische Physik 2003, Ed. Semmler W, Schad L
162-163, 2003
[4] Jenne JW, Divkovic G, Rastret R, Debus J, Huber PE.
Fokussierte Ultraschallchirurgie. Radiologe 43: 805-812 (2003)
[5] Jenne JW, Rastert R, Rademaker G, Divkovic G, Debus J,
Huber PE. MRI-guided focused ultrasound technology for breast
cancer therapy Z Med Phys. 2003; 13(3): 193-7.
[6] Rademaker G, Jenne JW, Rastert R, Röder D, Schad LR.
Vergleich nichtinvasiver MRT-Verfahren zur Temperaturmessung
für den Einsatz bei medizinischen Thermotherapien. Z Med Phys
2003;13:183-187.
[7] Huber PE, Mann MJ*, Melo LG*, Ehsan A*, Peschke P, Jolesz
F*, Dzau VJ*, Hynynen K*. Focused Ultrasound Induces Localized
Enhancement of Reporter Gene Expression in Rabbit Carotid
Artery. Gene Therapy, 10:1600-1607, 2003.
Abb. 1: (A) T1 gewichtete MRT-Mammographie in der standard
MRT-Brust-Spule zwei Tage vor der Ultraschall-Therapie. Deutlich
ist ein invasives Mammakarzinom zu erkennen. Nach Kontrastmittelgabe
zeigt sich eine starke Kontrastmittelanreicherung im Tumor
(unten). (B) T1w MRT-Bilder akquiriert mit der Ultraschall
Behandlungseinheit: kurz vor der Ultraschalltherapie (oben) und
nach Therapieende mit Kontrastmittelgabe (unten). Nach der
FUS Therapie wird im behandelten Gewebe kein Kontrastmittel
mehr angereichert. Dies deutet auf einen kompletten Ausfall der
Durchblutung hin. (C) T2w MRT-Planungsaufnahme vor der US-
Therapie (oben). MRT-Thermometrie während der Ultraschallapplikation
(unten). Die Farbkarte zeigt die punktuelle Temperaturerhöhung
an.
Abteilung E050
Klinische Kooperationseinheit Strahlentherapie
Klinisch-Experimentelle Radioonkologie
A. Abdollahi, P. Huber
In Kooperation mit: St Wiemann, Chr Maercker, B Korn (RZPD),
H-J Gröne (DKFZ), F. Kiessling, M Krix (DKFZ); W Ansorge, A
Richter, Chr Schwager, A Gerlhof (EMBL Heidelberg); KJ Weber,
M Bischof, R Krempien (Radiologische Universitätsklinik Heidelberg);
A Sckell (Stiftung Orthopädische Universitätsklinik Heidelberg-Schlierbach);
L Hlatky, J. Folkman (Dana Farber Cancer Institute,
Harvard Medical School, Boston, USA).
DKFZ 2004: Wissenschaftlicher Ergebnisbericht 2002 - 2003
Die Untersuchungen zur vaskulären Biologie und Angiogenese
beinhaltet Grundlagenuntersuchungen zur Tumorangiogenese
im Zusammenhang mit Mechanismen der
Strahlentherapie als etablierter Krebstherapie. Gleichzeitig
gehen wir von der Möglichkeit aus, dass künftig eine
medikamentöse Hemmung der Tumorangioneogenese in
multimodalen Tumor-Therapieschemata eingesetzt werden
wird. Daraus ergibt sich die Notwendigkeit einer Untersuchung
der Kombinationseffekte von Strahlentherapie mit
medikamentösen Inhibitoren der Angiogenese. Die Wirkungen
ionisierender Strahlung auf Gefäße und Endothelien
sind wesentliche Komponenten strahlentherapeutischer
Effekte [1]. Im Bereich Strahlentherapie und Angiogenese
sind unsere Ziele die Analyse der molekularen und funktionellen
Eigenschaften angiogener Endothelzellen sowie die
Charakterisierung molekularer Signale und Mechanismen bei
der Gefäßbildung. Besonderer Schwerpunkt ist hier die
strahleninduzierte Wechselwirkung von Tumor mit seiner
Vaskulatur und allgemein dem Nicht-Tumorzellkompartment.
Ein Ziel ist hierbei die Erforschung und Beeinflussung der
Normalgewebstoleranz gegenüber ionisierender Strahlung
und die Untersuchung unterschiedlicher biologischen Wirkungen
verschiedener Strahlqualitäten. Dabei analysieren
wir die infolge der Aktivierung von endothelialen Zellen
auftretende veränderte Phänomenologie sowie die geänderte
Gen/Protein-expression in Reaktion auf relevante
Stimuli wie Strahlung, Hypoxie und angiogene bzw.
antiangiogene Faktoren.
Hypoxie in Endothelzellen
Hypoxie spielt bei der Progression von Tumoren und besonders
bei der Tumorangiogenese eine wichtige Rolle.
Wir haben humane primäre Endothelzellen in vitro einer
Hypoxie ausgesetzt und die Änderungen auf RNA- und
Proteinniveau untersucht [2]. Mittels eines cDNA-Chips und
Proteinarrays konnten wir Expressionsprofile des kompletten
humanen Unigene clusters (Stand 2002) mit ca.
76,000 Elementen erstellen sowie Proteinregulationen
untersuchen.
Modulation der Effekte ionisierender Strahlung
In der Vergangenheit hat sich die Strahlenbiologie hauptsächlich
mit dem Tumorzellkompartment beschäftigt. Die
Interaktion von Strahlung, Tumor und Nicht-Tumorzellkompartment
mit seiner extrazellulären Matrix, Zytokinen, Integrinen
und Endothelzellen ist im wesentlichen unbekannt.
Wir haben in klassischen Angiogenese-Assays gefunden,
dass ionisierende Strahlung einen potenten antiangiogenen
Effekt aufweist, und dabei die Proliferation, das Überleben,
Invasion, Migration und Tubeformation von Endothelzellen
hemmt. Dabei scheinen Endothelzellen strahlensensibler
zu sein als z.B. PC3 Prostata-Tumorzellen. Die
Zytokine VEGF and bFGF beschützen hingegen Endothelien
vor Strahlenschäden. Wir haben zusätzlich gefunden,
dass Endothelzellen radiosensitiver werden, indem man die
VEGF und bFGF Kaskaden mit Inhibitoren ihrer Rezeptor
Tyrosin Kinasen blockiert. Gleichzeitig führt Strahlung zur