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Establishment and analysis of bronchus carcinoma xenograft models in mice
Patrick Reichl
Art der Arbeit
Diplomarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Lebenswissenschaften
Betreuer*in
Erwin Heberle-Bors
DOI
10.25365/thesis.13371
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-30320.76656.504170-1
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Neoangiogenese, die Ausbildung neuer Blutgefäße im adulten Organismus, ist eine notwendige Voraussetzung für die Metastasenbildung vieler Krebsarten, so auch des Bronchuskarzinoms. Lymphangiogenese, die Ausbildung neuer Lymphgefäße, ist erst seit kurzem Gegenstand der Forschung, scheint aber eine ähnliche Rolle in Bezug auf die Metastasenbildung zu spielen.
Ziel dieser Diplomarbeit war die Etablierung muriner Xenograft-Modelle mit repräsentativen Zelllinien aller Bronchuskarzinom-Hauptsubtypen. Zellen des großzelligen Bronchuskarzinoms (H460), des Plattenepithelkarzinoms (H520), des Adenokarzinoms (Calu-3), sowie des kleinzelligen Bronchuskarzinoms (DMS53) wurden verwendet um Unterschiede in Wachstum, Neoangiogenese, Lymphangiogenese, Metastasierung sowie die Anwesenheit von murinen lymphatischen Endothelzellen (LECs) zu untersuchen. Zudem wurde der Frage auf den Grund gegangen, ob diese phänotypischen Unterschiede mit der mRNA bzw. Protein-Expression bekannter angiogener und lymphangiogener Faktoren korellieren, wie beispielsweise den Mitgliedern der vascular endothelial growth factor Familie (VEGF), dem colony stimulating factor-1, sowie dem vor kurzem entdeckten Molekül angiopoietin like-4 (ANGPTL4).
Neoangiogenese konnte in allen untersuchten Tumorproben nachgewiesen werden. Tumore aus H460 Zellen zeigten die höchste insgesamte Blutgefäßdichte, obwohl die intratumorale Gefäßdichte bei Calu-3 höher war. Die in vivo VEGF-A mRNA Expression korellierte mit der Blufgefäßdichte in den meisten Tumorsubtypen, jedoch nicht beim großzelligen Bronchuskarzinom. Die Ausbildung neuer Lymphgefäße konnte in keiner der Tumorproben nachgewiesen werden, trotz vorhandener VEGF-C und VEGF-D mRNA Expression. Alle Tumorsubtypen zeigten Metastasenbildung, mit Ausnahme von DMS53. Eine Zusammenhang mit der intra-tumoralen Vaskularisierung konnte festgestellt werden. Calu-3 zeigte die höchste Metastasierungsrate und metastatische Zellen konnten aus den Organen Calu-3 tragender Tiere isoliert werden. Calu-3 Zellen zeigten hohe ANGPTL4 Proteinexpression in vitro, welche durch Hypoxie stark gesteigert wurde. Die isolierten, metastatischen Calu-3 Zellen zeigten noch höhere ANGPTL4 Proteinwerte, als die ursprüngliche Zelllinie, sowohl unter Normoxie, wie auch unter Hypoxie. Dies weist auf eine mögliche Rolle von ANGPTL4 bei der Metastasenbildung des Adenokarzinoms hin.
Die Ergebnisse dieser Diplomarbeit unterstreichen die Wichtigkeit von VEGF-A induzierter Neoangiogenese bei der metastatischen Verbreitung des Bronchuskarzinoms, wohingegen die die Rolle von VEGF-C und VEGF-D unklar bleibt. Des weiteren deuten sie auf einen möglichen Einfluss des ANGPTL4-Proteins hin.
Abstract
(Englisch)
Neoangiogenesis is the formation of new blood vessels in the adult organism and a prerequisite for the establishment of distant colonies by many cancers, including bronchus carcinoma. Lymphangiogenesis represents the formation of new lymphatic vessels and has recently been implicated in the seeding of metastases.
The aim of this thesis was to develop murine xenograft models for representative cell lines of all major bronchus carcinoma subtypes. Using H460 large bronchus carcinoma cells, H520 squamous cell bronchus carcinoma cells, Calu-3 adenocarcinoma cells and DMS53 small cell bronchus carcinoma cells, differences in tumor growth, neoangiogenesis, lymphangiogenesis, metastasis and the presence of invading lymphatic endothelial cells (LECs) were evaluated. In addition, the question was addressed whether these phenotypic differences correlate with mRNA or protein expression of candidate angiogenic and lymphangiogenic factors, such as members of the vascular endothelial growth factor (VEGF) family, colony stimulating factor-1 and angiopoietin-related molecule angiopoietin like-4 (ANGPTL4).
Neoangiogenesis was observed in all tumor samples examined. Overall vessel density was highest in H460 derived tumors, whereas Calu-3 xenografts showed the highest number of large intra-tumoral vessels. VEGF-A mRNA expression in vivo correlated with blood vessel development in most tumor types, except for H460, where only moderate expression was observed. Lymphatic vessel formation was not observed in any of the tumors despite VEGF-C and VEGF-D mRNA expression. With the exception of DMS53, all tumors showed metastasis formation and a correlation with intra-tumoral vascularization was established. Calu-3 xenografts exhibited the highest frequency of metastasis and metastatic cells could be isolated from the organs of Calu-3 bearing animals. Calu-3 cells also showed high ANGPTL4 protein expression in vitro and hypoxia vastly increased protein secretion from this cell line. Importantly, isolated metastatic Calu-3 cells exhibited much higher ANGPTL4 protein levels than the original cell line under normoxia, as well as hypoxia, indicating a possible role of ANGPTL4 in the metastatic spread of bronchus adenocarcinoma.
The results provided by this thesis underline the importance of VEGF-A induced neoangiogenesis in the metastatic spread of bronchus carcinoma, while the role of VEGF-C and VEGF-D remains unclear. Furthermore, they indicate a possible influence of ANGPTL4 in this context.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Englisch)
Lung cancer bronchus carcinoma angiogenesis lymphangiogenesis VEGF ANGPTL4 mouse murine model metastasis
Schlagwörter
(Deutsch)
Lungenkrebs Bronchuskarzinom Angiogenese Lymphangiogenese VEGF ANGPTL4 Maus Mausmodell Metastasierung
Autor*innen
Patrick Reichl
Haupttitel (Englisch)
Establishment and analysis of bronchus carcinoma xenograft models in mice
Paralleltitel (Deutsch)
Etablierung und Analyse von Xenograftmodellen des Bronchuskarzinoms in Mäusen
Publikationsjahr
2011
Umfangsangabe
103 S. : Ill., graph. Darst.
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Erwin Heberle-Bors
AC Nummer
AC08714448
Utheses ID
12019
Studienkennzahl
UA | 441 | | |