Analyse der Beteiligung von Toll-like-Rezeptoren an der DC-Aktivierung nach Parvovirus-H-1-Infektion

Ziel dieser Dissertation war es die funktionelle Rolle der Toll-like Rezeptoren (TLRs) und ihrer Signalwege bei der Aktivierung von dendritischen Zellen (DC) durch Parvovirus H-1- rn(H-1PV) induzierte Tumorzelllysate (TCL) zu untersuchen. rnDas angeborene Immunsystem bekämpft die Bildung und das Wachstum von Tumoren, insbesondere durch Interaktion von Effektor-Immunzellen mit Tumorzellen. Die Aktivierung dieser Immunreaktionen in der Antitumortherapie ist wünschenswert, aber in vielen Situationen nicht zufriedenstellend, da sie durch klassische systemische Therapie allein nicht immer erreicht werden kann. Die therapeutische Anwendung von onkolytischen Viren bei Patienten mit malignen Erkrankungen (Virotherapie) ist ein vielversprechendes Gebiet der Forschung. Die onkosuppressive und immunstimulierende Wirkung von H-1PV auf humane Tumor- und Immunzellen spricht für eine Verwendung in der Krebstherapie. Ein Aktivierung des Immunsystems durch H-1PV konnte bereits in unserer Arbeitsgruppe gezeigt werden.rnIn dieser Arbeit wurden wichtige Aspekte bezüglich der Aktivierung von Toll-like Rezeptoren bei einer H-1PV Infektion untersucht. Zunächst wurde die Rolle von TLRs nach der H-1PV Infektion untersucht. Humane embryonale Nierenzellen (HEK293) wurden stabil mit humanen TLRs transfiziert, um die Rolle spezifischer TLRs während der Aktivierung des Immunsystems zu untersuchen. TLR3 und TLR9 wurden durch eine H-1PV Infektion, die mit der NFκB-Translokation in den Zellkern korreliert, aktiviert. Mit Hilfe eines Reporterplasmides (pNiFty-Luc), wurde durch erhöhte Expression eines NFκB-induzierbaren Reportergens die NFκB-Aktivität im Anschluss an eine H-1PV Infektion nachgewiesen. Zudem wurde die immunologische Wirkung von H-1PV-induzierten Tumorzelllysaten (TCL) auf die humane antitumor-gerichtete Immunantworten analysiert. Ein humanes ex vivo-Modell, bestehend aus einer HLA-A2-positiven humanen Melanom-Zelllinie (SK29Mel) wurde verwendet, um Immunreaktionen mit entsprechenden HLA-restringierten humanen DCs zu untersuchen. DCs die mit H-1PV-infizierten SK29Mel Zellen koinkubiert wurden, zeigten eine erhöhte TLR3- und TLR9-Expression. Diese Daten deuten darauf hin, dass H-1PV-induzierte TCLs humane DCs stimulieren und dies zumindest teilweise durch TLR-abhängige Signalwege geschieht. Demnach wird eine DC-Reifung durch Kokultur mit H-1PV-induzierten TCLs über den TLR-Signalweg erreicht und führte u.a. zu einer NFκB-abhängigen Aktivierung des adaptiven Immunsystems. Die onkolytischen Virotherapie mit H-1PV erhöht so durch unterschiedliche Auswirkungen auf DCs die Immunreaktion und verstärkt die Anti-Tumor-Immunität. Diese Ergebnisse zeigen einen neuen potenziellen Ansatz für den Einsatz onkolytischer Viren für TLR-zielgerichtete Therapieoptionen und stellen eine ideale Möglichkeit zur Erweiterung der Krebsbehandlung dar.rn

Mechanismen der Antigenpräsentation bei der Induktion der CD8-T-Zellantwort gegen das murine Cytomegalovirus

Die Kontrolle der Cytomegalovirus(CMV)-Infektion durch CD8 T-Zellen ist abhängig von der effizienten MHC-Klasse-I-Präsentation viraler Peptide auf der Zelloberfläche. Um die Erkennung infizierter Zellen zu unterdrücken, interferieren während der Early (E)-Phase der murinen CMV (mCMV)-Infektion virale Immunevasine mit dem intrazellulären Transport von Peptid-MHC-I (pMHC-I) Komplexen. Den Immunevasinen gelingt es allerdings nicht, ein Priming mCMV-spezifischer CD8 T-Zellen zu verhindern. Daher wurde angenommen, dass die Initiation der antiviralen CD8 T-Zellantwort primär auf der Cross-Präsentation viraler Peptide auf nicht-infizierten, professionellen Antigen-präsentierenden Zellen (profAPC) beruht und damit unabhängig von viralen Immunevasionsmechanismen ist.rnIm Rahmen der vorliegenden Arbeit wurde mittels BAC-Mutagenese eine mCMV-Rekombinante generiert, um die direkte Präsentation viraler Peptide durch die zusätzliche Expression des zentralen Immunevasins m152 bereits in der Immediate Early (IE)-Phase verstärkt zu unterdrücken. Wie erwartet reduzierte die verstärkte m152-Expression sowohl in der IE- als auch in der E-Phase die pMHC-I-Präsentation in vitro. Dies führte überraschenderweise nach Infektion immunkompetenter BALB/c-Mäuse (Haplotyp H-2d) zu einer verminderten CD8 T-Zellantwort und damit zur Verschlechterung der Kontrolle der Infektion im drainierenden Lymphknoten. Diese Beobachtungen weisen erstmals auf einen wichtigen Beitrag der direkten Antigenpräsentation bei der Initiation der mCMV-spezifischen CD8 T-Zellantwort im immunkompetenten Wirt hin. Zusätzlich konnte auch nach mCMV-Infektion von Cross-Präsentations-defizienten Mäusen (Haplotyp H-2b) eine antivirale CD8 T-Zellantwort initiiert werden. Diese Beobachtung bestätigt, dass durch direkte Antigenpräsentation auf infizierten profAPC trotz viraler Immunevasionsmechanismen eine CD8 T-Zellantwort induziert werden kann. Allerdings wurde weder die antivirale CD8 T-Zellantwort noch die Kontrolle der Infektion im Haplotyp H-2b durch die verstärkte m152-Expression moduliert.rnIn einem weiteren Teil der Arbeit konnte im klinisch relevanten Modellsystem der mCMV-Infektion von Knochenmarktransplantations (KMT)-Rezipienten (Haplotyp H-2d) gezeigt werden, dass die verstärkte m152-Expression die Rekrutierung IE1-spezifischer CD8 T-Zellen in die infizierte Lunge unterdrückt. Dies konnte sowohl früh nach Infektion, als auch während der viralen Latenz nachgewiesen werden. Zusätzlich war die Rekrutierung IE1-spezifischer CD8 T-Zellen in die Lunge deutlich vermindert in Ld--Rezipienten von Ld+-hämatopoetischen Zellen, die das IE1-präsentierende MHC-I-Molekül Ld nicht auf den nicht-hämatopoetischen Gewebszellen exprimieren. Diese Beobachtungen zeigen, dass die Rekrutierung antiviraler CD8 T-Zellen in ein peripheres Organ von der direkten Antigenpräsentation auf nicht-hämatopoetischen, infizierten Gewebszellen bestimmt wird.rnIn der vorliegenden Arbeit konnte somit erstmals gezeigt werden, dass trotz viraler Immunevasionsmechanismen nach mCMV-Infektion des immunkompetenten Wirtes und des KMT-Rezipienten die antivirale CD8 T-Zellantwort von der direkten Antigenpräsentation bestimmt wird.

Untersuchungen zur antitumoralen Wirkungsweise eines bispezifischen MCSP-CD3 Antikörpers in vitro und im humanisierten Tumormausmodell

Humanes MCSP ist ein gut charakterisiertes Tumorantigen, das auf der Mehrzahl aller malignen Melanome hoch exprimiert wird, und stellt somit eine gute Zielstruktur für immuntherapeutische Ansätze dar. rnInnerhalb der vorliegenden Arbeit wurden die Wirkmechanismen eines neuen bispezifischen Antikörpers, der gegen humanes MCSP und CD3 auf T-Zellen gerichtet ist, in vitro und im humanisierten Tumormausmodell in vivo untersucht. In humanen T Zellkokulturen induzierte der bispezifische MCSP-CD3 Antikörper in Gegenwart MCSP-positiver Melanomzellen konzentrationsabhängige T-Zellaktivierung, Sekretion von Zytokinen und effiziente Tumorzelllyse durch CD4- und CD8-positive T-Zellen. Die induzierte Lyse war hierbei unabhängig von der T-Zellrezeptorspezifität sowie kostimulatorischen Molekülen und allein abhängig von der Expression des Tumorantigens sowie CD3 auf den T-Zellen. Wie hier diskutiert, liegt es nahe, dass die Freisetzung lytischer Moleküle (Perforin und Granzym-B) durch CD8- und auch CD4 positiver T-Zellen den Hauptmechanismus in der Lyse der Melanomzellen darstellt. rnUm die Wirksamkeit in vivo testen zu können, wurde ein humanisiertes Tumormausmodell etabliert. Die Injektion humaner hämatopoetischer Stammzellen in neugeborene Rag2-/-gc-/- Mäuse führte zur Entwicklung funktioneller T-Zellen im murinen Thymus, welche lymphatische Organe besiedelten. In vitro induzierten die T-Zellen humanisierter Mäuse in Anwesenheit des bispezifischen MCSP-CD3 Antikörpers ebenfalls konzentrationsabhängige Lyse der Melanomzellen. Wie hier gezeigt, induzierte die Injektion humaner Melanomzellen in humanisierte Mäuse keine messbare Abstoβungsreaktion. Unter Behandlung mit MCSP-CD3 wurde zwar eine erhöhte Anzahl humaner T-Zellen im Tumorgewebe nachgewiesen, jedoch verfügte die verwendete Melanomzelllinie über eine geringe basale T Zellinfiltration, geringe Vaskularisierung und ein noduläres Wachstumsverhalten. Wie innerhalb dieser Arbeit diskutiert, kann durch die Kombination mit Therapien, die eine erhöhte T-Zellinfiltration in das Tumorgewebe ermöglichen, die Wirksamkeit von bispezifischen Antikörpern möglicherweise gesteigert werden. rn

Einfluss des Treg-Aktivierungsmarkers GARP auf die Differenzierung und Funktion von T-Zellen

CD4+CD25+FoxP3+ regulatorische T-Zellen (Treg) spielen eine essentielle Rolle bei der Unterdrückung von schädlichen Immunreaktionen. Da aktivierte CD4+ T-Helferzellen auch CD25 und FoxP3 exprimieren, können diese nicht als spezifische Marker zur Identifikation von Treg verwendet werden. Die Analyse der Membranproteinexpression beider Populationen führte zur Identifikation von GARP (glycoprotein A repetitions predominant) als spezifischer Marker auf aktivierten Treg. GARP bindet LAP und TGF-beta, welches für die Unterdrückung von entzündlichen T-Zellantworten von Bedeutung ist. Um die Funktion von GARP unabhängig von Treg zu untersuchen, wurde ein lösliches GARP Protein (sGARP) synthetisiert und sein Effekt auf die Aktivierung und Differenzierung von humanen T-Zellen untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass sGARP die Proliferation von naiven CD4+ T-Zellen supprimiert und zu einer Phosphorylierung von SMAD2/3 sowie zu der Induktion von FoxP3 führt. Zusätzlich inhibiert sGARP die Produktion von Effektorzytokinen wie IL-2 und IFN-gamma. Die Stimulation von naiven CD4+ T-Zellen mit sGARP induziert die Differenzierung zu Treg, welche in Kokultur die Aktivierung von T-Effektorzellen supprimieren. Die Wirkung war vergleichbar in naiven CD4+ und ruhenden CD4+CD45RA+ T-Zellen, konnte aber in differenzierten CD4+CD45RO+ T-Zellen nicht nachgewiesen werden. Die Induktion von FoxP3 und die Phosphorylierung von SMAD2/3 konnte durch eine Blockade des TGF-beta-Signalweges inhibiert werden. Dies lässt vermuten, dass die Funktion von sGARP zumindest teilweise von TGF-beta abhängig ist. Zusätzlich zu seiner passiven Rolle als TGF-beta-Transporter, induzierte sGARP die TGF-beta-Produktion in naiven T-Zellen und trägt so zum Mechanismus der infektiösen Toleranz bei. Des Weiteren fördert die Stimulation von sGARP in Anwesenheit von IL-6 und IL-23 die Differenzierung zu Th17 Zellen. rnNeben dem Einfluss von sGARP auf die Differenzierung von CD4+ T-Zellen, supprimiert sGARP die Proliferation und Granzyme B-Expression in CD8+ T-Zellen. rnFür die Analyse der immunmodulatorischen Funktion von sGARP in vivo wurde ein Modell einer xenogenen GvHD (graft-versus-host disease) verwendet. Der Transfer von humanen PBMC in neugeborene, immundefiziente Rag2-/-gamma-chain-/--Mäuse führt zu einer letalen GvHD, welche durch die Applikation von humanen Treg dosisabhängig unterdrückt werden kann. In diesem Modell konnte die repetitive Gabe von sGARP, ohne zusätzliche Zugabe von Treg, ebenfalls die GvHD unterdrücken. Dies lässt auf einen synergistischen Effekt von sGARP und Treg bei der Suppression inflammatorischer T-Zellantworten schließen. rnZusammengefasst lassen die Ergebnisse auf eine entscheidende Rolle von GARP in der Modulation der peripheren Toleranz folgern und zeigen sGARP als potentes Biological für die Behandlung von unerwünschten inflammatorischen Immunantworten.

Synthese und Testung potentieller Elongin-C-Antagonisten als neuartige HIV-Therapeutika

Weltweit sind über 34 Millionen Menschen mit dem HI-Virus infiziert. Da die Behandlung mit der HAART-Therapie aufgrund der hohen Mutationsrate des Virus oft fehlschlägt, ist die stetige Forschung an neuen, verbesserten Wirkstoffen zwingend nötig. Mit einem neuartigen Therapieansatz, der die Aufrechterhaltung des menschlichen antiretroviralen Schutz-mechanismus durch Hemmung des APOBEC3G-Abbaus zum Ziel hat, existiert eine neue Möglichkeit zur Bekämpfung der Infektion. Im Gegensatz zu den HAART-Virustatika soll hier das menschliche Immunsystem aufrechterhalten werden, sodass es die Abwehr des Virus selbst übernehmen kann. Der durch das Virus induzierte Abbau von APOBEC3G ist gekoppelt an die Bildung eines Komplexes aus mehreren Proteinen, darunter das virale Protein vif (viral infectivity factor) und das humane Protein Elongin–C. Wird eine der Interaktionen dieser Komplexbildung gehemmt, so kann APOBEC3G nicht mehr abgebaut werden und der humane Schutzmechanismus bleibt aufrechterhalten.rnDie vorliegende Arbeit widmete sich in diesem Zusammenhang der Suche nach Inhibitoren der vif-Elongin–C-Interaktion. Nach Dockingstudien wurden potentielle Kandidaten synthetisiert und anschließend zunächst mit Hilfe der Mikrokalorimetrie (ITC) und der Oberflächenplasmonenresonanzspektroskopie (SPR) auf ihre Affinität zu rekombinant exprimiertem Elongin–C getestet. Zusätzlich wurde ein auf der Mikroskalierten Thermo-phorese (MST) basierender Bindungsassay etabliert, und die Substanzen auch mit dieser Methode getestet. Während die Bindung in diesen Assays nicht eindeutig nachgewiesen werden konnte, zeigte sich eine Substanz in In-vitro-Tests auf Hemmung der APOBEC3G- und vif-abhängigen Virusreplikation als sehr vielversprechend. Auch wenn der genaue molekulare Wirkort in weiteren Tests erst noch ermittelt werden muss, stellt diese Molekülstruktur aufgrund der bisherigen Testergebnisse bereits eine vielversprechende Basis für weitere Derivatisierungen dar.rn

The role of DNA damage in the pathogenesis of nitrate tolerance - nitrosative versus oxidative DNA damage

6. Summary Despite the lack of direct evidence from large clinical trials for mutagenic and genotoxic effects of GTN therapy, the present study show s the induction of pre-mutagenic lesions, such as 8- oxo - G and O 6 - me - G by GTN t reatment as well as increased formation of DNA strand breaks. These results were obtained in an in vitro (EA.hy 926 – human endothelial cell line) and in vivo (Wistar rats and C57BL/6 mice) setting. However, GTN - induced DNA damage had no effect on the degr ee of nitrate tolerance but only on other pathological side effects such as oxidative stress, as confirmed by studies in MGMT knockout mice. Of clinical importance , this study establishes potent apoptotic properties of organic nitrates, which has been demo nstrated by the levels of the novel apoptotic marker and caspase - 3 substrate, fractin, as well as levels of cleaved caspase - 3 , the activated form of this pro - apoptotic enzyme . The p rotein analy tical data ha ve been confirmed by an independent assay for the apoptosis , Cell death detection assay (TUNEL) . First, these GTN - mediated apoptotic effects may account for the previously reported anti - cancer effects of GTN therapy (probably based on induction of apoptosis in tumor cells). Second, these GTN - mediated apop totic effects may account for the increased mortality rates observed in the group of organic nitrate - treated patients as reported by two independent meta - analysis (probably due to induction of apoptosis in highly beneficial endothelial progenitor cells as well as in cardiomyocytes during wound healing and cardiac remodeling) . Summary of the current investigations can be seen in Figure 18.

CXC receptor-4 mRNA silencing abrogates CXCL12-induced migration of colorectal cancer cells

Background Interactions between CXCR4 and its ligand CXCL12 have been shown to be involved in cancer progression in colorectal cancer (CRC). We performed a comparative CXCL12/CXCR4 expression analysis and assessed the effect of external CXCL12 stimulation on migration of CRC cells without and with CXCR4 inhibition. Methods Expression of CXCL12/CXCR4 was assessed by quantitative real-time PCR, ELISA and immunohistochemistry in resection specimens of 50 CRC patients as well as in the corresponding normal tissues and in three human CRC cell lines with different metastatic potential (Caco-2, SW480 and HT-29). Migration assays were performed after stimulation with CXCL12 and CXCR4 was inhibited by siRNA and neutralizing antibodies. Results In CRC tissues CXCL12 was significantly down-regulated and CXCR4 was significantly up-regulated compared to the corresponding normal tissues. In cell lines CXCR4 was predominantly expressed in SW480 and less pronounced in HT-29 cells. CXCL12 was only detectable in Caco-2 cells. CXCL12 stimulation had no impact on Caco-2 cells but significantly increased migration of CXCR4 bearing SW480 and HT-29 cells. This effect was significantly abrogated by neutralizing anti-CXCR4 antibody as well as by CXCR4 siRNAs (P < 0.05). Conclusions CXCR4 expression was up-regulated in CRC and CXCL12 stimulation increased migration in CXCR4 bearing cell lines. Migration was inhibited by both neutralizing CXCR4 antibodies and CXCR4 siRNAs. Thus, the expression and functionality of CXCR4 might be associated with the metastatic potential of CRC cells and CXCL12/CXCR4 interactions might therefore constitute a promising target for specific treatment interventions.

Synthesis and biological activity of new functionalized epothilones for prodrug design and tumor targeting

Epothilones are potent antiproliferative agents, which have served as successful lead structures for anticancer drug discovery. However, their therapeutic efficacy would benefit greatly from an increase in their selectivity for tumor cells, which may be achieved through conjugation with a tumor-targeting moiety. Three novel epothilone analogs bearing variously functionalized benzimidazole side chains were synthesized using a strategy based on palladium-mediated coupling and macrolactonization. The synthesis of these compounds is described and their in vitro biological activity is discussed with respect to their interactions with the tubulin/microtubule system and the inhibition of human cancer cell proliferation. The additional functional groups may be used to synthesize conjugates of epothilone derivatives with a variety of tumor-targeting moieties.

Synthesis of (-)-dactylolide and 13-desmethylene-(-)-dactylolide and their effects on tubulin

An efficient new synthesis has been elaborated for non-natural (-)-dactylolide ((-)-2) and its 13-desmethylene analogue 4, employing a HWE-based macrocyclization approach with beta-keto-phosphonate/aldehyde 19 and the respective 13-desmethylene derivative as the key intermediates. Both (-)-2 and 4 as well as the corresponding C20 alcohols inhibit human cancer cell proliferation with IC(50) values in the sub-micromolar range and induce the polymerization of tubulin in vitro.

Anticancer activity of natural cytokinins: a structure-activity relationship study

Cytokinin ribosides (N(6)-substituted adenosine derivatives) have been shown to have anticancer activity both in vitro and in vivo. This study presents the first systematic analysis of the relationship between the chemical structure of cytokinins and their cytotoxic effects against a panel of human cancer cell lines with diverse histopathological origins. The results confirm the cytotoxic activity of N(6)-isopentenyladenosine, kinetin riboside, and N(6)-benzyladenosine and show that the spectrum of cell lines that are sensitive to these compounds and their tissues of origin are wider than previously reported. The first evidence that the hydroxylated aromatic cytokinins (ortho-, meta-, para-topolin riboside) and the isoprenoid cytokinin cis-zeatin riboside have cytotoxic activities is presented. Most cell lines in the panel showed greatest sensitivity to ortho-topolin riboside (IC(50)=0.5-11.6 microM). Cytokinin nucleotides, some synthesized for the first time in this study, were usually active in a similar concentration range to the corresponding ribosides. However, cytokinin free bases, 2-methylthio derivatives and both O- and N-glucosides showed little or no toxicity. Overall the study shows that structural requirements for cytotoxic activity of cytokinins against human cancer cell lines differ from the requirements for their activity in plant bioassays. The potent anticancer activity of ortho-topolin riboside (GI(50)=0.07-84.60 microM, 1st quartile=0.33 microM, median=0.65 microM, 3rd quartile=1.94 microM) was confirmed using NCI(60), a standard panel of 59 cell lines, originating from nine different tissues. Further, the activity pattern of oTR was distinctly different from those of standard anticancer drugs, suggesting that it has a unique mechanism of activity. In comparison with standard drugs, oTR showed exceptional cytotoxic activity against NCI(60) cell lines with a mutated p53 tumour suppressor gene. oTR also exhibited significant anticancer activity against several tumour models in in vivo hollow fibre assays.

Incretin receptors in non-neoplastic and neoplastic thyroid C cells in rodents and humans: relevance for incretin-based diabetes therapy

While incretins are of great interest for the therapy of diabetes 2, the focus has recently been brought to the thyroid, since rodents treated with glucagon-like peptide-1 (GLP-1) analogs were found to occasionally develop medullary thyroid carcinomas. Incretin receptors for GLP-1 and glucose-dependent insulinotropic polypeptide (GIP) were therefore measured in various rodent and human thyroid conditions. In vitro GLP-1 and GIP receptor autoradiography were performed in normal thyroids, C-cell hyperplasia and medullary thyroid carcinomas in rodents. Receptor incidence and density were assessed and compared with the receptor expression in human thyroids, medullary thyroid carcinomas, and TT cells. GLP-1 receptors are expressed in C cells of normal rat and mice thyroids. Their density is markedly increased in rat C-cell hyperplasia and medullary thyroid carcinomas, where their incidence amounts to 100%. GIP receptors are neither detected in normal rodent thyroids nor in C-cell hyperplasia, but are present in all rat medullary thyroid carcinomas. No GLP-1 or GIP receptors are detected in normal human thyroids. Whereas only 27% of all human medullary thyroid carcinomas express GLP-1 receptors, up to 89% express GIP receptors in a high density. TT cells lack GLP-1 receptors but express GIP receptors. GLP-1 receptors are frequently expressed in non-neoplastic and neoplastic C cells in rodents while they are rarely detected in human C-cell neoplasia, suggesting species differences. Conversely, GIP receptors appear to be massively overexpressed in neoplastic C cells in both species. The presence of incretin receptors in thyroid C cell lesions suggests that this organ should be monitored before and during incretin-based therapy of diabetes.

High interstitial fluid pressure is associated with low tumour penetration of diagnostic monoclonal antibodies applied for molecular imaging purposes

The human epithelial cell adhesion molecule (EpCAM) is highly expressed in a variety of clinical tumour entities. Although an antibody against EpCAM has successfully been used as an adjuvant therapy in colon cancer, this therapy has never gained wide-spread use. We have therefore investigated the possibilities and limitations for EpCAM as possible molecular imaging target using a panel of preclinical cancer models. Twelve human cancer cell lines representing six tumour entities were tested for their EpCAM expression by qPCR, flow cytometry analysis and immunocytochemistry. In addition, EpCAM expression was analyzed in vivo in xenograft models for tumours derived from these cells. Except for melanoma, all cell lines expressed EpCAM mRNA and protein when grown in vitro. Although they exhibited different mRNA levels, all cell lines showed similar EpCAM protein levels upon detection with monoclonal antibodies. When grown in vivo, the EpCAM expression was unaffected compared to in vitro except for the pancreatic carcinoma cell line 5072 which lost its EpCAM expression in vivo. Intravenously applied radio-labelled anti EpCAM MOC31 antibody was enriched in HT29 primary tumour xenografts indicating that EpCAM binding sites are accessible in vivo. However, bound antibody could only be immunohistochemically detected in the vicinity of perfused blood vessels. Investigation of the fine structure of the HT29 tumour blood vessels showed that they were immature and prone for higher fluid flux into the interstitial space. Consistent with this hypothesis, a higher interstitial fluid pressure of about 12 mbar was measured in the HT29 primary tumour via "wick-in-needle" technique which could explain the limited diffusion of the antibody into the tumour observed by immunohistochemistry.

Total synthesis of (-)-zampanolide and structure-activity relationship studies on (-)-dactylolide derivatives

A new total synthesis of the marine macrolide (-)-zampanolide (1) and the structurally and stereochemically related non-natural levorotatory enantiomer of (+)-dactylolide (2), that is, ent-2, has been developed. The synthesis features a high-yielding, selective intramolecular Horner-Wadsworth-Emmons (HWE) reaction to close the 20-membered macrolactone ring of 1 and ent-2. The β-keto phosphonate/aldehyde precursor for the ring-closure reaction was obtained by esterification of a ω-diethylphosphono carboxylic acid fragment and a secondary alcohol fragment incorporating the THP ring that is embedded in the macrocyclic core structure of 1 and ent-2. THP ring formation was accomplished through a segment coupling Prins-type cyclization. Employing the same overall strategy, 13-desmethylene-ent-2 as well as the monocyclic desTHP derivatives of 1 and ent-2 were prepared. Synthetic 1 inhibited human cancer cell growth in vitro with nM IC(50) values, while ent-2, which lacks the diene-containing hemiaminal-linked side chain of 1, is 25- to 260-fold less active. 13-Desmethylene-ent-2 as well as the reduced versions of ent-2 and 13-desmethylene-ent-2 all showed similar cellular activity as ent-2 itself. The same activity level was attained by the monocyclic desTHP derivative of 1. Oxidation of the aldehyde functionality of ent-2 gave a carboxylic acid that was converted into the corresponding N-hexyl amide. The latter showed only μM antiproliferative activity, thus being several hundred-fold less potent than 1.

Does Aldosterone participate in placental angiogenesis via PLGF?

Introduction Angiogenic signals are a vital signal of placental integrity. Aldosterone has recently been shown to enhance placental growth factor (PlGF) expression in the peripheral vasculature [1] and to promote trophoblast growth [2]. The plgf gene possesses a functional mineralocorticoid receptor responsive element in the promoter region. Objectives Thus, we hypothesized that aldosterone adapts placental angiogenesis to trophoblast growth by secreting PlGF. Methods The human choriocarcinoma cell line BeWo and first and third trimester human primary trophoblasts cells were subjected to several syncytialization signals. Upon visual confirmation, the cultured cells were subjected to either control conditions, the known stimulator forskolin, and increasing amounts of aldosterone (10−9 to 10−6 M) with and without the competitive aldosterone receptor blocker spironolactone. After 6 and 24 h of incubation, RNA and protein were extracted. PlGF transcripts were quantified by Taqman PCR normalized to several housekeeping genes. Protein expression was quantified by ELISA. Results PlGF mRNA expression increased 3-fold with forskolin in BeWo cells. In this cell line, aldosterone could slightly stimulate PlGF production. In non-syncytialized primary human first trimester trophoblasts, aldosterone did not exert a specific effect. In contrast, the term primary human trophoblasts did respond with a 2.5-fold increase after incubation with aldosterone (10−7 M) in the presence of forskolin to allow forming a syncytial layer. PlGF protein was already slightly upregulated following 6 h of incubation with aldosterone. Conclusion We concluded that aldosterone does regulate PlGF expression in specified conditions during pregnancy. Inappropriately low aldosterone levels such as in preeclampsia might such not only compromise plasma volume and trophoblast growth but also placental vascularization and systemic PlGF availability. These observations merit further investigation.

Mechanisms of hepatocellular toxicity associated with dronedarone--a comparison to amiodarone

Dronedarone is a new antiarrhythmic drug with an amiodarone-like benzofuran structure. Shortly after its introduction, dronedarone became implicated in causing severe liver injury. Amiodarone is a well-known mitochondrial toxicant. The aim of our study was to investigate mechanisms of hepatotoxicity of dronedarone in vitro and to compare them with amiodarone. We used isolated rat liver mitochondria, primary human hepatocytes, and the human hepatoma cell line HepG2, which were exposed acutely or up to 24h. After exposure of primary hepatocytes or HepG2 cells for 24h, dronedarone and amiodarone caused cytotoxicity and apoptosis starting at 20 and 50 µM, respectively. The cellular ATP content started to decrease at 20 µM for both drugs, suggesting mitochondrial toxicity. Inhibition of the respiratory chain required concentrations of ~10 µM and was caused by an impairment of complexes I and II for both drugs. In parallel, mitochondrial accumulation of reactive oxygen species (ROS) was observed. In isolated rat liver mitochondria, acute treatment with dronedarone decreased the mitochondrial membrane potential, inhibited complex I, and uncoupled the respiratory chain. Furthermore, in acutely treated rat liver mitochondria and in HepG2 cells exposed for 24h, dronedarone started to inhibit mitochondrial β-oxidation at 10 µM and amiodarone at 20 µM. Similar to amiodarone, dronedarone is an uncoupler and an inhibitor of the mitochondrial respiratory chain and of β-oxidation both acutely and after exposure for 24h. Inhibition of mitochondrial function leads to accumulation of ROS and fatty acids, eventually leading to apoptosis and/or necrosis of hepatocytes. Mitochondrial toxicity may be an explanation for hepatotoxicity of dronedarone in vivo.