MDCK-MRP2 - Dkfz

Forschungsschwerpunkt F
Infektion und Krebs
A) Analyse und Suppression der malignen
Transformation mit Hilfe von normalen und
rekombinanten Parvoviren (F010-01)
J. Rommelaere, J. Cornelis, C. Cziepluch, L. Daeffler,
l. Deleu, C. Dinsart, N. Giese, J.-C. Jauniaux, U. Koch,
J. Li, J.P.F. Nüesch, R. Poirey, A. Régnier-Vigouroux,
N. Salomé, N. Valle-Benitez, E. Werner, C. Wrzesinski,
Z. Raykov, A. Abschütz, X. Apsi, V. Eichwald-Daeffler,
M. Enderlin, T. Kayser, S. Lachmann, S. Lang,
D. Nikolova, J. Peters, N. Winkelhöfer, M. Winnefeld,
H. Zimmer, S. Bölz, J. Carrière, A. Eckert, S. Hahn,
F. Hahne, N. Jauniaux, S. Leible, C. Olinger,
N. Schwinn, H.-M. Tervo, L. Tesfay
Diese Gruppe stellt eine gemeinsame Forschungseinheit
des DKFZ und INSERM (Institut National de la Santé et de
la Recherche Médicale U375) dar.
In Zusammenarbeit mit: J.M. Almendral, Universität Autonoma de
Madrid, Madrid, Spanien; J.L. Souciet, Louis Pasteur University,
Strasbourg, Frankreich; M. Tommasino, DKFZ; L. Willems, Faculty
of Agronomy, Gembloux, Belgien; S. Sozzani, Institut “Mario Negri”,
Mailand, Italien; W. Spaan, Universität Leiden, Leiden,
Niederlande; J. van Damme, Universität Leuven, Leuven,
Belgien; M. Möhler, Universität Mainz; K. Geletneky, Universität
Heidelberg; M. Hergenhahn, H. Spring, E. Spiess, R. Zawatzky,
alle DKFZ
Zurückliegende in vitro wie auch tierexperimentelle Studien
haben gezeigt, dass das Wachstum etlicher humaner
Tumoren stark durch die onkolytischen und onkosuppressiven
Aktivitäten von Wildtyp wie auch rekombinanten Derivaten
autonomer Parvoviren beeinträchtigt wird. Wichtigstes
Ziel der Arbeitsgruppe ist es deshalb, die onkosuppressiven
Eigenschaften von Wildtyp und rekombinanten
autonomen Parvoviren einer Anwendung in der Therapie
von Krebserkrankungen zuzuführen.
Gegenwärtig zielt ein Teil unserer Arbeit darauf, durch genetische
Veränderungen Parvoviren mit verbesserter Wirkung
zu entwickeln. Ansatzpunkte hierfür ergeben sich aus der
Aufklärung einiger molekularer Mechanismen, die dem Onkotropismus
autonomer Parvoviren zugrunde liegen. Des Weiteren
sollen aber auch grundlegende Fragestellungen bezüglich
der Parvovirus-vermittelten Zytotoxizität und Immunmodulation
beantwortet werden, da diese beiden Aspekte
der Parvovirus-Wirts-Wechselwirkung nur unzureichend aufgeklärt
sind. Triebfeder für diese Arbeiten ist die Aussicht,
durch die Entdeckung neuer zellulärer Faktoren bzw. Signaltransduktions-Kaskaden,
die sich als Ziele für eine nichtkonventionelle
Krebstherapie mit Parvoviren oder in der
Wirkung analoger Substanzen eignen könnten, neue Anti-
Krebstoxine bzw. Vakzine zu entwickeln.
Neben der präklinischen Evaluation rekombinanter Parvoviren
sollen die meist versprechenden Vektoren für eine klinische
Nutzung erprobt werden. Mit unseren klinischen Kollaborationspartnern
bereiten wir darüber hinaus Phase I/II
Studien vor, die darauf abzielen Tumoren wie z.B. Gliome
und Pankreastumoren zu behandeln, die sehr häufig konventionellen
Therapien gegenüber resistent sind, die sich
aber gegenüber einer Parvovirus-bedingten Toxizität als sensitiv
erwiesen haben.
Abteilung F010
Tumorvirologie
1) Parvovirale Onkolyse und die Entwicklung neuer
Zielmoleküle zur Krebstherapie
Koordinator: J. Rommelaere
a. Parvovirale Zielmoleküle modulieren Signalwege
der Antitumor Immunantwort
L. Daeffler, U. Koch
Für den Einsatz in der Krebstherapie bieten autonome Parvoviren
(PV) aufgrund ihres Onkotropismus und ihrer onkolytischen
Aktivität die besten Voraussetzungen. Ein Hauptziel
unseres Forschungsinteresses liegt darin, den Vorgang,
der durch das autonome PV Murine Virus of Mice Prototyp
(MVMp) ausgelösten Zelllyse auf viraler und zellulärer Ebene
aufzuklären. Das nicht-strukturelle Phosphoprotein 1 (NS1)
des MVMp hat zentrale Funktionen, die essentiell für die
Virusvermehrung sind. Insbesondere reguliert NS1 sowohl
die virale DNA Replikation als auch die zytotoxische Wirkung
in den Wirtszellen. Es wurde gezeigt, dass NS1 in
anbetracht der zytotoxischen Wirkung zytostatische Effekte
hat und zur Induktion der Zelllyse erforderlich ist. Mehrere
der spezifischen Eigenschaften von NS1 werden durch eine
sequentielle Phosphorylierung der viralen Polypeptide mittels
der Proteinkinase C Proteinfamilien koordiniert. Durch
gezielte Punktmutationen im Karboxylende des NS1 Proteins
wurden zwei neue Mutanten des MVMp Virus hergestellt,
die zum einen erhöhte und zum anderen reduzierte
toxische und lytische Aktivität aufwiesen [22]. Zusammenfassend
konnten wir erstmals zeigen, dass späte Phosphorylierungen
in der Karboxyldomäne des MVMp NS1 Proteins
die toxischen und lytischen Aktivitäten des Virus regulieren.
Die Herstellung einer replikationsfähigen hypertoxischen
Mutante des MVMp Virus eröffnet neue Perspektiven in
der Anwendung von Nagerparvoviren in der Krebsbekämpfung.
Die hypertoxische PV Mutante könnte durch verstärkte
lytische Aktivität eine erhöhte Freisetzung tumorspezifischer
Antigene und anderer immunstimulierender Moleküle
von infizierten Krebszellen im Vergleich zum Wildtyp Virus
bewirken. In Pilotexperimenten wurden der Wildtyp MVMp
PV und eine Interferon β-induzierende Mutante in einem
murinen Melanommodell analysiert und in Kokulturexperimenten
wurden dendritische Zellen auf Aktivierungsmarker,
Expressionsprofile der Toll-like Rezeptoren und ”Crosspriming”
untersucht.
b. Induktion des Zelltods mittels autonomer
Parvoviren
L. Deleu
In den letzten Jahren konnten wir zeigen, dass autonome
PV H-1 und MVMp sowohl apoptotische als auch nichtapoptotische
Signalwege des Zelltods induzieren. Dies geschieht
jedoch immer in Abhängigkeit der Herkunft der
jeweiligen Zelle. Konventionelle Krebstherapien, die auf
genotoxischen Substanzen basieren, haben meistens sich
teilende Zellen als Zielgewebe oder diese Therapien nutzenlösliche
zelltodinduzierende Liganden (z.B. TNFα oder
TRAIL). Diese Ansätze sind jedoch oft in der Effizienz dadurch
begrenzt, dass die Krebszellen entweder durch natürliche
Selektion oder durch allmähliche Resistenzselektionierung
gegenüber diesen Agenzien widerstandsfähig
werden. Deshalb ist eine klare Herausforderung in
der Krebsbekämpfung, die Vorgänge, die das Überleben
der neoplastischen Zellen bewirken, zu neutralisieren. Autonome
PV sind in der Lage, verschiedene Signalwege des
induzierten Zelltodes zu stimulieren. Deshalb kommt ihnen
DKFZ 2004: Wissenschaftlicher Ergebnisbericht 2002 - 2003
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