MDCK-MRP2 - Dkfz

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Forschungsschwerpunkt E
Innovative Krebsdiagnostik und -therapie
blasten transduziert. Diese sind in der Lage, spezifisch alloreaktive
T-Zellen zu depletieren und sollen nun für die
Prävention einer Graft-versus Host Disease in einem klinischen
Transplantationssetting an der Kinderklinik Ulm eingesetzt
werden.
Lentivirale Vektoren in der Neurologie: In Zusammenarbeit
mit der AG Prof. P. Krammer soll das lentivirale System
zur Überexpression anti-apoptotischer Proteine bzw.
zur Hemmung pro-apoptotischer Proteine durch RNAi in
primären Neuronen im Rahmen eines Modells für Querschnittlähmung
und für Hirnschlag verwendet werden. Wir
haben mithilfe dieser lentiviralen Vektoren Transduktionsraten
von über 95% in primären Neuronen erzielt.
Diese hohe Transfektionseffizienz konnte bisher mit keinem
anderen Gentransfersystem bei neuronalen Zellen
erreicht werden. Das lentivirale System zur Expression, bzw.
das lentivirale RNAi System zur Inhibition von Apoptosegenen
bietet daher einen vielversprechenden Ansatz
zur therapeutischen Intervention in der Neurologie.
Lentivirales RNAi System: In Zusammenarbeit mit der AG
Prof. G. Schütz wurde das lentivirale RNAi System etabliert.
Während Prof. Schütz diese Methode zur Herstellung von
Knock-Out Mäusen verwenden möchte, wollen wir damit
anti-apoptotische Gene in Tumoren hemmen und diese
dadurch für eine zytotoxische Therapie sensitivieren. In
Zusammenarbeit mit der AG Prof. P. Altevogt soll ebenfalls
ein retrovirales RNAi System zur Hemmung des L1 Gens,
das zur Resistenz von Ovarkarzinomen beiträgt, etabliert
werden. Die Arbeiten sind gerade angelaufen. Desweiteren
sollen Gene, die für eine Apoptoseresistenz primärer T-
Zellen verantwortlich sind, in diesen Zellen mit Hilfe der
Lentiviren überexprimiert oder durch die lentivirale RNAi-
Technik ausgeschaltet werden. In primären T-Zellen ist das
lentivirale System ebenfalls anderen bisher verwendeten
Gentransfersystemen weit überlegen.
Lentiviren zur Transduktion von Stammzellen: Lentiviren
eigenen sich sehr gut um Stammzellen zu
transduzieren, die allgemein als sehr schlecht manipulierbar
gelten. In einem Kooperationsprojekt mit Prof. Friess und
Dr. Büchler von der Chirugie und Prof. Ho laufen momentan
Versuche an, mithilfe von Lentiviren humane gereinigte
Stammzellen zu transduzieren.
4. Induktion von Apoptose in Tumorzellen durch
konditional TRAIL-exprimierende T Zellen
I. Herr, E. Ucur, S. Okouoyo, T. Wenger und
K.-M. Debatin
In einer alternativen Gentransferstudie verwenden wir ein
neuartiges Werkzeug, das in der Tumortherapie eingesetzt
werden kann. Konditional TRAIL (TNF-related apoptosisinducing
ligand) exprimierende Jurkat Zellen wurden konstruiert,
die sowohl in vitro als auch in vivo Apoptose in
Tumorzellen induzieren. Die regulierte Expression von TRAIL
wurde angestrebt, da dieses proapoptotische Molekül in
einer Vielzahl von Tumorzellen Apoptose induziert, aber als
nicht toxisch für das gesunde Gewebe beschrieben ist.
Die konditionale TRAIL-Expression wurde durch die Verwendung
des Tet-On Genexpressionssystems erreicht. Hierzu
wurde die komplette Sequenz von TRAIL in Jurkatzellen
eingeführt. Anschließend wurden TRAIL-resistente Zellklone
isoliert, die nach Inkubation mit Tetrazyklin das Protein überexprimierten.
Die regulierte TRAIL-Expression in den
transfizierten Zellen wurde auf RNA- und auf Proteinebene
detektiert. Mithilfe dieses Systems kann spezifisch parakrine
Klinische Kooperationseinheit E170
Molekulare Onkologie/Pädiatrie
DKFZ 2004: Wissenschaftlicher Ergebnisbericht 2002 - 2003
Apoptose in Tumorzellen induziert werden, während die
TRAIL-exprimierenden Zellen selbst einen Resistenzmechanismus
entwickeln und überleben. In einem Mausmodell
wurden Xenotransplantate lokal mit Jurkat-TRAIL-Zellen
behandelt. Nach Anschalten der Expression von TRAIL
durch die Beigabe von Tetrazyklin ins Trinkwasser der Mäuse
kam es zu einem deutlich verzögerten Tumorwachstum.
In vitro zeigten TRAIL-Killerzellen einen synergistischen
Effekt in Kombination mit Chemotherapeutika. In Zukunft
könnten konditional TRAIL-exprimierende Killerzellen, die
zielgerichtet, z.B. mithilfe bispezifischer Antikörper, zu Tumoren
gelenkt werden, konventionelle Therapien ergänzen
oder teilweise ersetzen.
Publikationen (DKFZ-Gruppe hervorgehoben)
[1] Baumann B, Bohnenstengel F, Herr I, Debatin K-M,
Proksch P and Wirth T. (2002). Rocaglamide derivates are potent
inhibitors of NF-κB activation in T cells. J. Biol. Chem, 277,
44791-44800.
[2] Herr I, Ucur E, Herzer K, Okouoyo S, Ridder R, Krammer,
PH, Knebel-Doeberitz M and Debatin K-M (2003). Glucocorticoid
co-treatment induces apoptosis resistance towards cancer
therapy in carcinomas. Cancer Research, 63, 3112-3120.
[3] Classen CF, Falk CS, Friesen C, Fulda S, Herr I and
Debatin K-M (2003). Natural killer resistance of a drug-resistant
leukemia cell line, mediated by upregulation of HLA class I
expression. Haematologica, 88, 509-521.
[4] Krilleke D, Ucur E, Pulte D, Schulze-Osthoff K, Debatin K-
M and Herr I (2003). Inhibition of JNK signaling diminishes early
but not late cellular stress-induced apoptosis. Int. J. Cancer,
107, 520-527.
[5] Ucur E, Wenger T, Okouoyo S, Mattern J, Schroth A,
Debatin K-M and Herr I (2003). Induction of apoptosis in experimental
human B cell lymphomas by conditional TRAIL-expressing
T Cells. Brit. J. Cancer, 89, 2155-2162.
[6] Okouoyo S, Ucur E, Mattern J, Debatin K-M and Herr I
(2004). Rescue of death receptor and mitochondrial apoptosis
signaling in resistant human NSCLC in vivo. Int. J. Cancer, 108,
580-587.
[7] Mohr A, Henderson G, Dudus L, Herr I, Debatin K-M,
Fisher K and Zwacka RM. (2004). AAV-encoded expression of
TRAIL in experimental human colorectal cancer leads to tumor
regression. Gene Therapy, in press.
[8] Bierbaum H, Baumann S, Herr I, Tuckermann JP, Hess J,
Schorpp-Kistner M, Angel P. (2003). Early activation and induction
of apoptosis in T cells is independent of c-Fos. Ann NY Acad
Sci, 1010, 225.
[9] Debatin, K-M (2002). Zellzyklus und Apoptose. In
Lehrbuch der Klinischen Onkologie. H.B. Huber, ed. (Heidelberg:
Springer Verlag)
[10] Debatin, K-M, Poncet, D., and Kroemer, G. (2002). Chemotherapy:
targeting the mitochondrial cell death pathway.
Oncogene 21, 8786-8803.
[11] Fulda, S and Debatin, K-M (2002). Caspase activation
upon therapy of cancer. In Caspases. AnonymousLanders Press.
[12] Herr, I (2004). in „Molekulare Biotechnologie“, Kapitel
„Gentherapie“, Herausgeber: M. Wink, VCH-Verlag. in press
[13] Herr, I, Zwacka, R, Weiher, H (2004). in „Molekulare
Biotechnologie“, Kapitel „Chromatographie und Elektrophorese“,
Herausgeber: M. Wink, VCH-Verlag. in press
[14] Herr, I, Zwacka, R, Weiher, H (2004). in „Molekulare
Biotechnologie“, Kapitel „Enzyme zur Modifikation von
Nukleinsäuren“, Herausgeber: M. Wink, VCH-Verlag. in press
[15] Weiher, H, Zwacka, R, Herr, I (2004). in „Molekulare
Biotechnologie“, Kapitel „DNA/RNA Isolierung“, Herausgeber: M.
Wink, VCH-Verlag. in press
[16] Weiher, H, Zwacka, R, Herr, I (2004). in „Molekulare
Biotechnologie“, Kapitel „Nukleinsäurehybridisierung“,
Herausgeber: M. Wink, VCH-Verlag. in press