Generation and Characterisation of a Canine EGFP-HMGA2 Prostate Cancer In Vitro Model

The architectural transcription factor HMGA2 is abundantly expressed during embryonic development. In several malignant neoplasias including prostate cancer, high re-expression of HMGA2 is correlated with malignancy and poor prognosis. The let-7 miRNA family is described to regulate HMGA2 negatively. The balance of let-7 and HMGA2 is discussed to play a major role in tumour aetiology. To further analyse the role of HMGA2 in prostate cancer a stable and highly reproducible in vitro model system is precondition. Herein we established a canine CT1258-EGFP-HMGA2 prostate cancer cell line stably overexpressing HMGA2 linked to EGFP and in addition the reference cell line CT1258-EGFP expressing solely EGFP to exclude EGFP-induced effects. Both recombinant cell lines were characterised by fluorescence microscopy, flow cytometry and immunocytochemistry. The proliferative effect of ectopically overexpressed HMGA2 was determined via BrdU assays. Comparative karyotyping of the derived and the initial CT1258 cell lines was performed to analyse chromosome consistency. The impact of the ectopic HMGA2 expression on its regulator let-7a was analysed by quantitative real-time PCR. Fluorescence microscopy and immunocytochemistry detected successful expression of the EGFP-HMGA2 fusion protein exclusively accumulating in the nucleus. Gene expression analyses confirmed HMGA2 overexpression in CT1258-EGFP-HMGA2 in comparison to CT1258-EGFP and native cells. Significantly higher let-7a expression levels were found in CT1258-EGFP-HMGA2 and CT1258-EGFP. The BrdU assays detected an increased proliferation of CT1258-HMGA2-EGFP cells compared to CT1258-EGFP and native CT1258. The cytogenetic analyses of CT1258-EGFP and CT1258-EGFP-HMGA2 resulted in a comparable hyperdiploid karyotype as described for native CT1258 cells. To further investigate the impact of recombinant overexpressed HMGA2 on CT1258 cells, other selected targets described to underlie HMGA2 regulation were screened in addition. The new fluorescent CT1258-EGFP-HMGA2 cell line is a stable tool enabling in vitro and in vivo analyses of the HMGA2-mediated effects on cells and the development and pathogenesis of prostate cancer.

Tile-Based Two-Dimensional Phase Unwrapping for Digital Holography Using a Modular Framework

A variety of physical and biomedical imaging techniques, such as digital holography, interferometric synthetic aperture radar (InSAR), or magnetic resonance imaging (MRI) enable measurement of the phase of a physical quantity additionally to its amplitude. However, the phase can commonly only be measured modulo 2π, as a so called wrapped phase map. Phase unwrapping is the process of obtaining the underlying physical phase map from the wrapped phase. Tile-based phase unwrapping algorithms operate by first tessellating the phase map, then unwrapping individual tiles, and finally merging them to a continuous phase map. They can be implemented computationally efficiently and are robust to noise. However, they are prone to failure in the presence of phase residues or erroneous unwraps of single tiles. We tried to overcome these shortcomings by creating novel tile unwrapping and merging algorithms as well as creating a framework that allows to combine them in modular fashion. To increase the robustness of the tile unwrapping step, we implemented a model-based algorithm that makes efficient use of linear algebra to unwrap individual tiles. Furthermore, we adapted an established pixel-based unwrapping algorithm to create a quality guided tile merger. These original algorithms as well as previously existing ones were implemented in a modular phase unwrapping C++ framework. By examining different combinations of unwrapping and merging algorithms we compared our method to existing approaches. We could show that the appropriate choice of unwrapping and merging algorithms can significantly improve the unwrapped result in the presence of phase residues and noise. Beyond that, our modular framework allows for efficient design and test of new tile-based phase unwrapping algorithms. The software developed in this study is freely available.

Impfung gegen humane Papillomaviren (HPV) zur Prävention HPV 16/18 induzierter Zervixkarzinome und derer Vorstufen

Einleitung: Notwendige Voraussetzung für die Entstehung von Zervixkarzinomen ist eine persistierende Infektion mit humanen Papillomaviren (HPV). Die HPV-Typen 16 und 18 verursachen mit etwa 70% den überwiegenden Teil der Zervixkarzinome. Seit 2006/2007 stehen zwei Impfstoffe gegen HPV 16 und 18 zur Verfügung. Fragestellung: Wie effektiv ist die HPV-Impfung hinsichtlich der Reduktion von Zervixkarzinomen bzw. ihren Vorstufen (CIN)? Stellt die HPV-Impfung eine kosteneffektive Ergänzung zur derzeitigen Screeningpraxis dar? Gibt es Unterschiede bezüglich der Kosten-Effektivität zwischen den beiden verfügbaren Impfstoffen? Sollte aus gesundheitsökonomischer Perspektive eine Empfehlung für den Einsatz der HPV-Impfung gegeben werden? Falls ja, welche Empfehlungen bezüglich der Ausgestaltung einer Impfstrategie lassen sich ableiten? Welche ethischen, sozialen und juristischen Implikationen sind zu berücksichtigen? Methoden: Basierend auf einer systematischen Literaturrecherche werden randomisierte kontrollierte Studien zur Wirksamkeit der HPV-Impfungen für die Prävention von Zervixkarzinomen bzw. deren Vorstufen, den zervikalen intraepithelialen Neoplasien, identifiziert. Gesundheitsökonomische Modellierungen werden zur Beantwortung der ökonomischen Fragestellungen herangezogen. Die Beurteilung der Qualität der medizinischen und ökonomischen Studien erfolgt mittels anerkannter Standards zur systematischen Bewertung wissenschaftlicher Studien Ergebnisse: Bei zu Studienbeginn HPV 16/18 negativen Frauen, die alle Impfdosen erhalten haben, liegt die Wirksamkeit der Impfungen gegen HPV 16/18-induzierten CIN 2 oder höher bei 98% bis 100%. Nebenwirkungen der Impfung sind vor allem mit der Injektion assoziierte Beschwerden (Rötungen, Schwellungen, Schmerzen). Es gibt keine signifikanten Unterschiede für schwerwiegende unerwünschte Ereignisse zwischen Impf- und Placebogruppe. Die Ergebnisse der Basisfallanalysen der gesundheitsökonomischen Modellierungen reichen bei ausschließlicher Berücksichtigung direkter Kostenkomponenten von ca. 3.000 Euro bis ca. 40.000 Euro pro QALY (QALY = Qualitätskorrigiertes Lebensjahr), bzw. von ca. 9.000 Euro bis ca. 65.000 Euro pro LYG (LYG = Gewonnenes Lebensjahr). Diskussion: Nach den Ergebnissen der eingeschlossenen Studien sind die verfügbaren HPV-Impfstoffe wirksam zur Prävention gegen durch HPV 16/18 verursachte prämaligne Läsionen der Zervix. Unklar ist derzeit noch die Dauer des Impfschutzes. Hinsichtlich der Nebenwirkungen ist die Impfung als sicher einzustufen. Allerdings ist die Fallzahl der Studien nicht ausreichend groß, um das Auftreten sehr seltener Nebenwirkungen zuverlässig zu bestimmen. Inwieweit die HPV-Impfung zur Reduktion der Inzidenz und Mortalität des Zervixkarzinoms in Deutschland führen wird, hängt nicht allein von der klinischen Wirksamkeit der Impfstoffe ab, sondern wird von einer Reihe weiterer Faktoren wie der Impfquote oder den Auswirkungen der Impfungen auf die Teilnahmerate an den bestehenden Screeningprogrammen determiniert. Infolge der Heterogenität der methodischen Rahmenbedingungen und Inputparameter variieren die Ergebnisse der gesundheitsökonomischen Modellierungen erheblich. Fast alle Modellanalysen lassen jedoch den Schluss zu, dass die Einführung einer Impfung mit lebenslanger Schutzdauer bei Fortführung der derzeitigen Screeningpraxis als kosteneffektiv zu bewerten ist. Eine Gegenüberstellung der beiden verschiedenen Impfstoffe ergab, dass die Modellierung der tetravalenten Impfung bei der Berücksichtigung von QALY als Ergebnisparameter in der Regel mit einem niedrigeren (besseren) Kosten-Effektivitäts-Verhältnis einhergeht als die Modellierung der bivalenten Impfung, da auch Genitalwarzen berücksichtigt werden. In Sensitivitätsanalysen stellten sich sowohl die Schutzdauer der Impfung als auch die Höhe der Diskontierungsrate als wesentliche Einflussparameter der Kosten-Effektivität heraus. Schlussfolgerung: Die Einführung der HPV-Impfung kann zu einem verringerten Auftreten von Zervixkarzinomen bei geimpften Frauen führen. Jedoch sollten die Impfprogramme von weiteren Evaluationen begleitet werden, um die langfristige Wirksamkeit und Sicherheit beurteilen sowie die Umsetzung der Impfprogramme optimieren zu können. Von zentraler Bedeutung sind hohe Teilnahmeraten sowohl an den Impfprogrammen als auch - auch bei geimpften Frauen - an den Früherkennungsuntersuchungen. Da die Kosten-Effektivität entscheidend von der Schutzdauer, die bislang ungewiss ist, beeinflusst wird, ist eine abschließende Beurteilung der Kosten-Effektivität der HPV-Impfung nicht möglich. Eine langfristige Schutzdauer ist eine bedeutende Vorraussetzung für die Kosten-Effektivität der Impfung. Der Abschluss einer Risk-Sharing-Vereinbarung zwischen Kostenträgern und Herstellerfirmen stellt eine Option dar, um die Auswirkungen der Unsicherheit der Schutzdauer auf die Kosten-Effektivität zu begrenzen.