MDCK-MRP2 - Dkfz

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Forschungsschwerpunkt E
Innovative Krebsdiagnostik und -therapie
Evaluation der Drosophila melanogaster
multisubstrate deoxyribonucleosid Kinase (DMdNK)
als ein neues Suizid- und Reportergen.
A. Altmann, W. Mier*, M. Eisenhut**, U. Haberkorn
*Nuklearmedizin, Universität Heidelberg; **E030 DKFZ
Nach Transfektion von Rattenhepatomzellen (MH3924A)
mit einem bicistronischen retroviralen Vektor zum Transfer
des DM-dNK Gens und Neomycinresistenzgens wurden
verschiedene Klone mittels G418 Selektion etabliert. Danach
erfolgten Uptake-Messungen bei einer DMdNK-exprimierenden
Zell-Linie, einer HSVtk-exprimierenden Linie und
der Wildtyp-Linie mit verschiedenen potentiellen Substraten:
Thymidin, Fluordeoxyuridin, Ioddeoxyuridin (IUdR),
Bromdeoxyuridin (BrUdR), Fluordeoxycytidin, Chlordeoxyadenosin,
FIAU, Gancyclovir (GCV), BVDU, Ioddeoxycytidin
(ICdR) und Gemcitabine. Weiterhin wurde die Wachstumshemmung
in Anwesenheit verschiedener Dosen Gemcitabine
erfasst.
Nach 3 h Inkubation zeigten DMdNK-exprimierende Zellen
einen erhöhten Uptake für IUdR (2-fach), BrUdR (2-fach),
TdR (3-fach), Gemcitabine (5-fach), IcdR (6-fach), FIAU
(10-fach), BVDU (37-fach). Im Unterschied zu den HSVtkexprimierenden
Zellen war der GCV- Uptake nicht gesteigert.
Weiterhin war der Tracer-Uptake in HSVtkexprimierenden
Zellen höher für FIAU, GCV, BVDU, BrUdR
und TdR, während Gemcitabine mehr (1,8-fach) von DMdNKexprimierenden
Zellen angereichert wurde. Inkubation der
Zellen mit 10, 50 oder 100 nM Gemcitabine führte zu einer
Wachstumshemmung von 25, 69 und 87% (DMdNK), 17,
45 und 70% (HSVtk) und 0, 21 und 59% (Wildtyp). Der
Transfer des DM-dNK-Gens führt demnach zu einer gesteigerten
Aufnahme verschiedener Nucleosidanaloga mit einem
zu HSVtk unterschiedlichen Muster. Weiterhin führt
das Enzym zu einer erhöhten Gemcitabine-Aufnahme mit
höherer Sensitivität der Zellen
Transfer des Gens für den humanen
Norepinephrine Transporter zur Steigerung der
MIBG Aufnahme in Hepatomzellen.
A. Altmann, W. Mier*, M. Eisenhut**, U. Haberkorn
*Nuklearmedizin, Universität Heidelberg; **E030 DKFZ
Der Transport von Meta-Iodbenzylguanidin (MIBG) durch
den humanen Norepinephrintransporter (hNET) stellt einen
kritischen Schritt bei der Behandlung von MIBG-anreichernden
Tumoren dar. Wir untersuchten daher, ob eine
Anreicherung von MIBG durch Transfer des hNET-Gens in
Morris-Hepatomzellen erreicht werden kann.
Mithilfe eines bicistronischen retroviralen Vektors für den
Transfer des hNET-Gens und des Hygromycinresistenzgens
wurden Morris-Hepatomzellen (MH3924A) infiziert und
hNET-exprimierende Zell-Linien generiert. Anschließend
erfolgte Experimente zur Aufnahme und Efflux von 3H- Norepinephrin oder 131I-MIBG in transfizierten und Wildtyp-
Zellen. Weiterhin wurde die 131I-MIBG-Verteilung in Ratten
und Nacktmäusen mit Wildtyp und NET-exprimierenden
Hepatomen erfasst.
hNET-exprimierende Hepatom-Linien reicherten bis zu 36fach
mehr Norepinephrin an als Wildtyp-Zellen und 8-fach
mehr als die NET-exprimierende Neuroblastom-Linie SK-N-
SH. Zugabe von Nisoxetin, einem selektiven Inhibitor des
Noradrenalin-Uptake, führte zur Hemmung der
Traceraufnahme. Eine maximale 131I-MIBG-Anreicherung konnte nach 2 h Inkubation beobachtet werden, aller-
Abteilung E060
Klinische Kooperationseinheit Nuklearmedizin
DKFZ 2004: Wissenschaftlicher Ergebnisbericht 2002 - 2003
dings mit 43 % Efflux während 4 h nach Wechsel des
Kulturmediums. In vivo Experimente mit Nacktmäusen ergaben,
verglichen mit den Wildtyp-Tumoren, eine 10-fach
höhere Anreicherung von 131I-MIBG in den gentechnisch
modifizierten Tumoren. Dennoch führte dies nur zu einer
absorbierten Dosis von 605 mGy in hNET-exprimierenden
Tumoren versus 75 mGy in Wildtyp-Tumoren.
Die Transduktion des hNET-Gens in Morris-Hepatomzellen
führt zu gesteigertem Uptake von Norepinephrin und MIBG.
Die Retention von 131MIBG ist jedoch nur von kurzer Dauer
und ergibt keine therapeutisch relevante Dosis.
Jodid Kinetik nach Transfer des humanen
Natrium-Jodid Symportergens in Schilddrüsenkarzinomzellen
der Ratte
U. Haberkorn, A. Altmann
Der Transfer des Natrium Iodid Symporter (hNIS) Gens
wurde als ein neues therapeutisches Prinzip zur Gentherapie
von Tumoren vorgeschlagen. Diese Studie evaluiert
die Jodidkinetik und Dosimetrie in hNIS-exprimierenden
Schilddrüsenkarzinomzellen unter optimierten Bedingungen.
Mittels eines bicistronischen retroviralen Vektors für den
Transfer des hNIS und des Hygromycinresistenzgens wurden
hNIS-exprimierende Rattenschilddrüsenkarzinomzellen
(L2) generiert. Danach erfolgten Messungen des Na125I- Uptake und Efflux in gentechnisch modifizierten und Wildtyp-Zellen.
Weiterhin wurde in Nacktmäusen nach ablativer
Therapie der Schilddrüse und Transplantation von Wildtyptumoren
und genetisch modifizierten Schilddrüsenkarzinomen
die 131I-Verteilung mit und ohne Gabe von Lithium-Carbonat
erfaßt.
hNIS-exprimierende Zellen reicherten bis zu 49-mal mehr
Jodid an als Wildtypzellen mit einem maximalen Jodid-Uptake
nach 30 minütiger Inkubation. Ferner wurde ein 90%-iger
Efflux der Radioaktivität während der ersten 20 Minuten
nach Austausch des Kulturmediums beobachtet. In Nacktmäusen
reicherten die hNIS-exprimierenden Tumore bis
zu 23 (Lithium) und 19.5 (Kontrolle) mal mehr Jodid an als
die Wildtyp-Tumore. Ein Efflux konnte jedoch auch in vivo
beobachtet werden: nach 24 h verloren die hNISexprimierenden
Tumore 82.5% bzw. 80.4% der initialen
Aktivität. Dosimetrische Berechnungen ergaben für die
Gabe von 1650 MBq 131I/m2 Werte von 5.4 bzw. 5.2 Gy
(Wildtyp 0.24 bzw. 0.26).
Die Transduktion des hNIS Gens induziert gesteigerten
Jodidtransport in Schilddrüsenkarzinomzellen der Ratte, der
jedoch mit raschem Efflux und niedriger absorbierter Dosis
assoziiert ist. Lithium-Carbonat hat keinen Effekt auf die
Retention von Jodid.
Ein neues prostata-spezifisches Peptid (DUP-1)
für Tumorimaging und Tumortherapie
S. Zitzmann, W. Mier*, U. Haberkorn
*Nuklearmedizin, Universität Heidelberg
Prostatakarzinome gehören zu den häufigsten Tumoren
mit steigender Tendenz. Die gängigen bildgebenden Verfahren
wie Ultraschall, Computertomographie, aber auch
PET weisen häufig nur bescheidene Ergebnisse auf. Peptide
als Tracer mit hoher Sensitivität und Spezifität wären
für die Diagnostik wünschenswert.
Mit einer Phagen-Display-Bibliothek aus 12 aa Peptiden
wurden 6 in vitro-Selektionsrunden, bestehend aus neg.