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Medizinische Fakultät - Digitale Hochschulschriften der LMU - Teil 06/19 Archiv

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Fragestellung: Die Prognose des Larynxkarzinomes hat sich in den neunziger Jahren gegenüber den achtziger Jahren im Einzugsgebiet des Tumorregisters München verschlechtert. Ziel der Arbeit ist es, Hypothesen zu möglichen Ursachen abzuklären. Methodik: Wir verglichen in einer Kohortenstudie das Outcome in den achtziger Jahren mit dem Outcome in den neunziger Jahren. Dabei benutzten wir die vom Tumorregister München zur Verfügung gestellten Patientendaten der Larynxkarzinompatienten der HNO-Klinik Großhadern. Außerdem erfolgte eine partielle Nacherhebung bezüglich dem jeweils verantwortlichen Operateur und der jeweils durchgeführten Operationsmethode als angebliche Einflussfaktoren. Zielkriterium waren das relative Überleben und das Gesamtüberleben. Ergebnisse: Es hat keine signifikante Veränderung der T- und N-Kategorien zwischen den Zeiträumen 1978-1986 und 1987-1995 gegeben. Die Überlebensraten in Abhängigkeit von der T- und N-Kategorie sind unterschiedlich. Die T- und N-Kategorien sind signifikante Prognosefaktoren in den uni- und multivariaten Analysen nach dem Cox-Modell. Die Operationsmethode hat nach den Ergebnissen unserer Studie keinen Einfluss auf das Outcome. Bei der Anzahl von Operationen pro Operateur haben sich im Verlauf der Zeit Veränderungen ergeben. Aber selbst in der univariaten Anlyse war der Effekt nicht signifikant (p~0,6). Nach Adjustierung auf die Prognosefaktoren zeigte sich sich in den multivariaten Analysen mit dem Cox-Modell nicht einmal eine Tendenz. Schlussfolgerung: Trotz Nacherhebung des Operationsvolumens, der Ärzte und der Operationsmethode konnte die Ursache der Verschlechterung der Prognose des Larynxkarzinoms in den neunziger Jahren gegenüber den achtziger Jahren durch diesen Ansatz nicht geklärt werden.
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Der Bedarf nach schnellen, schmerzarmen und erfolgreichen Wurzelkanalbehandlungen steigt. Einer der wichtigsten Parameter, der über den Erfolg oder Misserfolg einer Wurzelkanalbehandlung entscheidet, ist die vollständige Entfernung der Bakterien und Gewebereste aus dem Wurzelkanal. In der vorliegenden Studie sollte an Hand einer tierexperimentellen in vivo Untersuchung gezeigt werden, in wie weit die Abgabe eines Stromimpulses zu einer Veränderung des Weichgewebes im Kanal und am Periapex führt. Nach vorangehender endometrischer Längenbestimmung führt das Endox-Gerät durch Applikation von hochfrequentem Wechselstrom im Wurzelkanal zur Gewebskoagulation. Die Oberkiefermolaren des ersten Quadranten von insgesamt 21 weiblichen Wistar-Ratten wurden behandelt und okklusal mit Harvard-Zement verschlossen. Drei Tiere wurden als Kontrollgruppe in Narkose gelegt, ohne die Molaren zu behandeln. Die Ratten wurden nach 1, 90 und 180 Tagen geopfert und das zu untersuchende Gewebe entnommen. Es wurden histologische Schnittbilder angefertigt und mit einem Lichtmikroskop ausgewertet. Die Gesundheit der Tiere war über den Zeitraum der Untersuchung gut. Es konnte keine Einschränkung des Allgemeinempfindens auf die Behandlung mit Endox zurückgeführt werden. Genauso hatte die Narkose keine nennenswerte Auswirkung auf den Versuch. Die endometrische Längenkontrolle war aufgrund der zu kurzen Wurzeln nicht möglich. Der okklusale Verschluss mit Harvard-Zement hielt nicht über den gesamten Zeitraum der Untersuchung. Die intraorale Untersuchung ergab intakte Füllungen in der 1-Tages-Versuchsgruppe. Die restlichen Versuchsgruppen wiesen Füllungsverlust auf, welcher mit der Kaufunktion von Nagetieren in direkter Verbindung steht. In der 1-Tages-Versuchsgruppe zeigten sich geringgradige thermische Schäden im unmittelbar dem Zement angrenzenden Bereich. Das Wurzelkanallumen war vollständig sauber. In wenigen Kanälen fanden sich einzelne verkochte Gewebereste, die auf die Wirksamkeit der Gewebskoagulation hindeuten. Die 90- und 180-Tages Versuchsgruppe wiesen chronische Entzündungen im Wurzelkanalbereich und dem Desmodont auf. Diese wurden durch den Verlust der okklusalen Füllungen ermöglicht. In keiner der drei Versuchsgruppen konnten Unterschiede zwischen ein- und drei- bzw. fünfmaliger Impulsabgabe festgestellt werden. Dies muss jedoch auf die Kürze des Wurzelkanals zurückgeführt werden, in dem schon ein Impuls ausreicht, um das Gewebe vollständig zu verdampfen. Die statistische Auswertung ergab keinen Zusammenhang zwischen dem Füllungsgrad und der Entzündung, obwohl das klinische Ergebnis eindeutig ist. Der Grund liegt in der geringen Stichprobenzahl. Die Ergebnisse der 1-Tages-Versuchsgruppe werden ausschließlich auf die Behandlung mit Endox zurückgeführt. In dieser Gruppe konnte die Wirksamkeit der Gewebskoagulation bis in die Tiefen der Dentintubuli gezeigt werden. Die geringgradige thermische Alteration im Desmodont war zu erwarten, da die Dicke des Dentinmantels nicht derjenigen des menschlichen Zahnes entspricht. Insgesamt kann man die Ergebnisse dieser Studie als erfolgsversprechend einstufen. Es konnte gezeigt werden, dass das Endox-Endodontiesystem in vivo bei richtiger Handhabung in der Lage ist, das Wurzelkanallumen vollständig von Geweberesten zu befreien. Die Reaktionen im Desmodont und am Periapex entsprechen einer physiologischen Reaktion auf die Wurzelkanalaufbereitung. Die Anwendung ist einfach und zeitsparend. Das Endoxgerät ist für die schnelle Bakterienreduktion, wie sie bei der Behandlung von Pulpitiden notwendig ist, besonders geeignet. Für den Patienten resultiert daraus eine Verkürzung der Behandlungsdauer verbunden mit einer höheren Erfolgsquote von Wurzelkanalbehandlungen. Darüber hinaus kann das Ausmaß der Röntgendiagnostik auf ein Minimum beschränkt werden. Dies ist besonders interessant bei Behandlung von Kindern und Schwangeren. Durch weitere klinische Studien muss die Einsetzbarkeit am Patienten optimiert werden.
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Zusammenfassend lassen sich vier Hypothesen beschreiben: Unspezifische chronische Entzündungsreaktion bei den Tourette-Patienten, Einfluss des zellulären Immunsystems auf das Tourette-Syndrom, Autoimmunhypothese, Ähnlichkeiten mit dem Krankheitsbild der Chorea-Akanthozytose
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Bei Patienten mit malignen gastrointestinalen Tumoren kommt es auch nach erfolgter R0-Resektion des Primärtumors häufig in der Folgezeit noch zur Ausbildung von Fernmetastasen. Ursächlich hierfür sind disseminierte Tumorzellen, die sich bereits zu einem frühen Zeitpunkt der Tumorentstehung vom Primärtumor absiedeln, anschließend jedoch in eine Art Ruhephase als „dormant cells“ fallen und erst zu einem späteren Zeitpunkt wieder in die Proliferationsphase eintreten. Hinsichtlich der Evaluation des Rezidivrisikos stellen diese disseminierten Zellen zwar einen unabhängigen Prognosefaktor dar, sind jedoch im Einzelfall mit bisher zur Verfügung stehenden Nachweismethoden nur unzureichend zu identifizieren. In dieser Arbeit haben wir uns zum Ziel gesetzt, ein diagnostisches Verfahren zu entwickeln, das es uns einerseits erlaubt, disseminierte Tumorzellen mit hoher Sensitivität und Spezifität zu charakterisieren und quantifizieren, andererseits dem Patienten eine permanente Verlaufskontrolle durch einen einfachen Zugang zu ermöglichen. Hierfür entwickelten wir eine quantitative Reverse Transkription Polymerase Kettenreaktion (RT-PCR), die hinsichtlich der Zielstruktur auf die außerordentlich spezifische Familie der Melanom-Antigen-Gene (MAGE)-A ausgerichtet war. Die Expression dieser Antigene konnte bisher in vielen verschiedenen Tumortypen nachgewiesen werden, nicht jedoch in nicht-tumorösen, adulten Geweben mit Ausnahme des Hodens. Eine hohe Sensitivität der Methode war durch die Identifikation einer Consensus-Sequenz der MAGE-A-Gene gewährleistet, wodurch wir in der Lage waren, unsere Primer so zu konstruieren, dass in einem Ansatz die MAGE-Subtypen A1-A6 gleichzeitig nachgewiesen werden konnten. Zum einen führten wir damit Zellverdünnungs-Experimente mit der Kolonkarzinom-Zelllinie HT 29 durch, bei denen jeweils 10 ml zentralvenöses Vollblut mit einer unterschiedlichen Anzahl HT 29-Zellen versetzt wurden. Ebenfalls wurden zur Kontrolle 14 Vollblutproben von Patienten ohne Tumorerkrankung aufgearbeitet. Zum anderen untersuchten wir 22 zentralvenöse prä- und postoperative Vollblutproben von Patienten mit operablen gastrointestinalen Tumoren und 19 intraoperativ gewonnene Peritoneallavagen auf das Vorhandensein von disseminierten Tumorzellen. Die Zellverdünnungs-Experimente erbrachten das Ergebnis, dass mit dem verwendeten Analyseverfahren das Vorhandensein von fünf einzelnen Tumorzellen in zehn Millilitern zentralvenösen Vollblutes nachgewiesen werden kann. Dies entspricht einer Empfindlichkeit des Nachweises von einer malignen Zelle in 107 bis 108 mononuklären Zellen. Alle 14 untersuchten Negativkontrollen wurden korrekt als MAGE-A-negativ identifiziert. Von den 22 Vollblutproben der Tumorpatienten konnte präoperativ bei 10 (= 45,5%), postoperativ bei 13 (= 59,1%) eine Disseminierung nachgewiesen werden. Fünf der 19 analysierten Peritoneallavagen erbrachten ein MAGE-A-positives Ergebnis. Dabei zeigte sich keinerlei Abhängigkeit der Disseminierung von der Tumorausdehnung (pT), der Lymphknotenbeteiligung (pN), Fernmetastasen (M), Grading (G), Tumortyp, Alter oder Geschlecht der Patienten. Ob und in welcher Art und Weise die Expression von MAGE-Genen möglicherweise Zellen überhaupt erst dazu befähigt, sich vom Primärtumor abzusiedeln und welchen Einfluss die Operation selbst am Auftreten einer Disseminierung maligner Zellen hat, ist zum gegenwärtigen Zeitpunkt noch nicht ausreichend untersucht und sollte Gegenstand weiterer Forschungsarbeiten sein. Hierfür haben wir ein hochsensitives und –spezifisches Verfahren zum Nachweis disseminierter Tumorzellen entwickelt, auf dessen Grundlage es gelingen könnte, geeignete Patienten spezifischen adjuvanten Immuntherapiekonzepten mit MAGE als Zielstruktur zuzuführen und so das späte Auftreten von Metastasen zu verhindern.
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In der vorgelegten Arbeit wurden Histonmethyltransferasen untersucht. Die beiden SET-Proteine, Enhancer of Zeste (E(z)) und PRset7 methylieren jeweils spezifische Lysine in den N-Termini der Histonmoleküle H3 bzw. H4 und wurden zu Beginn in E. coli exprimiert. In Histonmethyltransferase-(HMTase)-Versuchen konnte mit E(z) keine Aktivität erzielt werden. Mit einer eingeführten Mutation des aktiven Zentrums („E(z)mut“) und mit E(z) konnte nach der Inkubation mit Drosophila-Kernextrakten an beiden Proteinen die Histondeacetylase Rpd3 nachgewiesen werden, die enzymatisch aktiv war. Unsere Arbeitsgruppe konnte die HMTase-Aktivität eines E(z)-Komplexes bestätigen, die von einer (nicht-mutierten) SET-Domäne abhängt (Czermin et al., 2002). Die Untersuchungen zur Histonmethyltransferase PRset7 begannen mit Aktivitäts- und Spezifitätsversuchen an verschiedenen Substraten. Die nukleosomale Spezifität von PRset7 bestätigte sich gemäß den Ergebnissen von Fang et al. und Nishioka et al. (Fang et al., 2002; Nishioka et al., 2002b). PRset7 unterschied klar zwischen rekombinanten Nukleosomen (Histone rekombinant in E.coli exprimiert) und nativen Nukleosomen (Histone aus Drosophila-Embryos gereinigt), wobei letztere deutlich vermindert methyliert wurden. An rekombinanten, mit PRset7 methylierten Nukleosomen, konnte mit einem H4 K20-methyl-Antikörper eine H4 K20-Methylierung detektiert werden. Mit Hilfe verschiedener, rekombinanter Nukleosomen, deren H4-Moleküle N-terminal unterschiedlich lang waren, konnte die Substraterkennung bzw. -bindung von PRset7 auf maximal 9 Aminosäuren vor Lysin 20 eingegrenzt werden. Durch die Reinigung des Proteins wurde deutlich, dass kürzere Degradationsprodukte von PRset7 den wesentlichen Anteil der detektierten HMTase-Aktivität ausgemacht hatten, ohne die hohe nukleosomale Substratspezifität zu verlieren. Für die Substratherstellung weiterer in vitro-Versuche zur Beziehung zwischen H4-Acetylierung (K12 bzw. K16) und H4-Methylierung (K20) wurde die Histonacetyltransferase MOF rekombinant hergestellt, gereinigt und die enzymatische Aktivität bestätigt. Es ergab sich keine eindeutige positive oder negative gegenseitige Beeinflussung der beiden Modifikationen. Abschließend wurden die verwendeten Antikörper bezüglich ihrer Spezifität untersucht, welche gegeben war.
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Einflüsse der Therapie mit Risperidon und Celecoxib auf das zelluläre Immunsystem schizophrener Patienten
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Es wurden die Daten aus den Akten von 361 Patientinnen, bei denen sich von 1990 bis 2000 ein Mammakarzinomrezidiv entwickelte, ausgewertet. Die Daten stammen aus vier deutschen Einrichtungen. Die Primärtumore aller Patientinnen wurden operiert. In 202 Fällen erfolgte dies brusterhaltend, in den restlichen 159 Fällen wurde mastektomiert. Das mittlere Lebensalter aller Patientinnen betrug zum Zeitpunkt der Diagnose des Primärtumors 55,2 Jahre. Die Primärtumoren gehörten vorwiegend dem postoperativen Tumorstadium (pT) 1c und 2 an. Bei fast der Hälfte aller Patientinnen waren die Lymphknoten nicht befallen. 37% der Patientinnen konnten dem postoperativen Lymphknotenstadium (pN) 1, 3,1% der Patientinnen höheren Lymphknotenstadien zugeordnet werden. Über die Hälfte der Primärtumore gehörten der Grading-Gruppe (G) 2 an, fast 40% der Grading-Gruppe 3 und etwas mehr als 8% der Gruppe 1. Der Östrogenrezeptorstatus war in 60,7% der Fälle positiv, der Progesteronrezeptorstatus in 62,5% der Fälle positiv. Bei den Rezidiven handelte es sich in 87,2% der Fälle um ein Lokalrezidiv, in 9,7% der Fälle um ein regionales Rezidiv sowie in 3,1% der Fälle um die Kombination aus beiden. Die mittlere Größe betrug 14 mm. Sie unterschied sich zwischen den vier Zentren signifikant (21 mm versus 10 mm). Etwa zwei Drittel der Rezidive waren postoperativ in das Tumorstadium (rpT) 1 und etwa jedes siebte Rezidiv in das postoperative Tumorstadium 2 einzuordnen. Das mittlere Lebensalter lag zum Zeitpunkt der Rezidivdiagnose bei 58,5 Jahren. Zwischen der Operation des Primärtumors und der Rezidivdiagnose (tumorfreies Intervall) vergingen bei allen Patientinnen im Durchschnitt 3,3 Jahre. Bei den Patientinnen mit einem Lokalrezidiv betrug das durchschnittliche Zeitintervall ebenfalls 3,3 Jahre, bei Patientinnen mit einem Regionalrezidiv 4,0 Jahre und bei Patientinnen mit einem gemischt lokal-regionalem Rezidiv 2,0 Jahre. Das Rezidiv war häufig nicht im gleichen Quadranten wie der Primärtumor lokalisiert. Die meisten Übereinstimmungen gab es im oberen äußeren und im oberen inneren Quadranten. Für die Länge des tumorfreien Zeitintervalls war kein signifikanter Einfluss auf die Art, die Größe oder die postoperative Tumor-Klassifikation des Rezidivs abzuleiten. Nach Primärtumoren der Stadien pT1, pT1c und pT2 sowie pN1 und pN1b traten die regionalen Rezidive etwas vermehrt auf. Außerdem war eine leicht vermehrte Häufung gemischt lokal-regionaler Rezidive nach pT1c- und pT2-Primärtumoren festzustellen. Das Vorhandensein eines Carcinoma in situ, ausschließlich oder zusätzlich zum Primärtumor, zeigte keinen Einfluss auf die Rezidivart. Die durchschnittliche Rezidivgröße unterschied sich jedoch signifikant zwischen den Patientinnen mit und ohne Carcinoma in situ (11 mm versus 17 mm). Primärtumoren ohne Carcinoma in situ korrelierten etwas häufiger mit höheren rpT-Stadien. Weder der Östrogen- noch der Progesteronrezeptorstatus des Primärtumors hatten offenbar einen signifikanten Einfluss auf die Art oder die Größe des Rezidivs. Lokale Rezidive entwickelten sich am häufigsten nach brusterhaltender Operation, am seltensten nach sekundärer Ablatio. Die meisten regionalen und gemischt lokal-regionalen Rezidive entstanden nach Ablatio. Die operative Vorgehensweise beim Primärtumor ließ jedoch keinen Einfluss auf die durchschnittliche Rezidivgröße erkennen. In Abhängigkeit von dem Umstand, ob der minimale Abstand des Primärtumorgewebes zum Resektionsrand kleiner oder größer 1 cm betrug, wurde kein signifikanter Einfluss auf die Art oder die Größe des Rezidivs festgestellt. Auch für einen Einfluss der adjuvanten Therapien des Primärtumors (Strahlen-, Chemo-und Hormontherapie) auf die Art, die Größe oder die rpT-Klassifikation des Rezidivs ergab sich meist kein Anhalt. Eine Ausnahme bildete die Hormontherapie. Patientinnen, die eine solche erhielten, entwickelten signifikant größere Rezidive als Patientinnen ohne diese (19 mm versus 14 mm). Eine Erklärung dafür war nicht zu eruieren. Bei Durchführung einer Strahlentherapie wurde allerdings ein signifikant längeres durchschnittliches tumorfreies Intervall ermittelt (3,7 Jahre mit versus 2,9 Jahre ohne Strahlentherapie). Bei zusätzlicher Berücksichtigung dessen, ob die Operation des Primärtumors brusterhaltend oder mittels Ablatio erfolgte, war nach Strahlentherapie jeweils eine spätere Entwicklung des Rezidivs festzustellen, ohne dass diese statistische Signifikanz aufwies. Die Befundbeurteilungen der klinischen Untersuchung (Inspektion und Palpation), der Mammo- und der Sonographie unterschieden sich sowohl bei der Diagnostik des Primärtumors als auch bei der des Rezidivs zum Teil erheblich. Differenzen bezüglich der Wertigkeit dieser Verfahren konnten weder bei der Primärtumor- noch bei der Rezidivdiagnostik ermittelt werden.
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In der vorliegenden Arbeit wurde bronchoalveolären Lavage Flüssigkeit (BALF) von Patienten mit interstitiellen Lungenerkrankungen (23 Patienten) auf Chemokinkonzentrationen und Chemokinrezeptorexressionsmuster der Lymphozyten analysiert und die Ergebnisse mit Patienten, die an chronischer Bronchitis (6 Patienten) oder malignen Erkrankungen (9 Patienten) der Lunge erkrankt waren verglichen. Mittels ELISA wurden die Chemokinkonzentrationen und mittels Durchflusszytometrie der Anteil an Chemokinrezeptor-exprimierenden T-Zellen in der BALF bestimmt. Hierbei wurden die Chemokinkonzentrationen von MCP 1, TARC, MDC und RANTES und die Häufigkeit CCR2+, CCR5+, CCR4+ und CXCR3+ Zellen innerhalb der CD4+ und CD8+ T-Zellpopulationen gemessen. Es konnte gezeigt werden, dass bei interstitiellen Lungenerkrankungen im Vergleich zu den Kontrollgruppen die MCP-1 Konzentration knapp signifikant (p = 0,055) und die CCR2+CD4+T-Zellen signifikant erhöht waren. Im Zusammenhang mit Daten aus Kinder- und Erwachsenenstudien, in denen in der bronchoalveolären Lavageflüssigkeit erhöhte MCP-1 Werte und vermehrt CCR2+ T-Zellen nachgewiesen wurden, legen diese Ergebnisse eine wichtige Rolle der MCP 1/CCR2-Achse in der Pathogenese der interstitiellen Lungenerkrankungen nahe. Ebenso fanden sich bei interstitiellen Lungenerkrankungen signifikant mehr der TH2-assoziierten CCR4+ T-Zellen; bei dem TH1-assoziierten Rezeptor CXCR3+ ergab sich kein Unterschied. Gemeinsam mit ähnlichen Ergebnissen einiger Studien in Mausmodellen und humanen Studien weisen sie auf eine TH2-Polarisierung der T Zellen bei interstitiellen Lungenerkrankungen hin, welche hierbei einen profibrotischen Effekt haben sollen. Gleichzeitig konnten bei interstitiellen Lungenerkrankungen signifikant mehr CCR5+CD4+ und CCR5+CD8+ Zellen als in den Kontrollgruppen nachgewiesen werden. Da auch bei gesunden Menschen CCR5+ T-Zellen nachgewiesen werden konnten, postulieren wir, dass CCR5+ T-Zellen auch unabhängig von der Polarisierung der T-Zellen ein regulärer Bestandteil des bronchoalveolären Raumes im Rahmen einer normalen Immunreaktion sind. Insgesamt hat diese explorative Analyse aufgezeigt, dass sowohl die MCP 1/CCR2-Achse, als auch TH2-polarisierte T-Zellen ein potentielles Angriffsziel in der Behandlung interstitieller Lungenerkrankungen darstellen könnten. Die Ergebnisse sollten den Anstoß für ausführlichere Untersuchungen mit einem wesentlich größeren Patientenkollektiv geben.
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Die Zellkernarchitektur beschreibt die räumliche Anordnung der linearen Gensequenz im dreidimensionalen Zellkern. Die Beobachtung einer geordneten räumlichen Strukturierung und radialen Verteilung der Gene und Chromosomen legt nahe, daß die Zellkernarchitektur Basis und Ausdruck von höheren Organisations- und Regulationsmechanismen ist. Chromosomen liegen im Interphasezellkern in definierten umschriebenen Regionen, sogenannten Chromosomenterritorien vor. Aus früheren Untersuchungen weiß man um die Gendichte-korrelierte radiale Anordnung dieser Chromosomenterritorien. Die vorliegende Arbeit befaßt sich mit der Frage, inwieweit die Gendichte eines subchromosomalen DNA-Bereiches (also eines Teilabschnittes eines Chromosoms) die Position dieses DNA-Abschnittes in Bezug auf das Chromosomenterritorium und den Interphasezellkern beeinflußt. Mittels Fluoreszenz-in-situ-Hybridisierung an 2D- und 3D-fixierten Zellkernen (2D/3D-FISH) und Epifluoreszenz- bzw. konfokaler Mikroskopie wurden spezifische subchromosomale Bereiche unterschiedlichen Gengehalts der Chromosomen 1 und 12 differentiell dargestellt. Beide Chromosomen zeichnen sich durch eine distinkte Gliederung in sehr genarme und sehr genreiche Areale aus. Als DNA-Sonden wurden fluoreszenzmarkierte Pools aus exakt kartierten BAC-Klonen von Chromosom 1 und 12 eingesetzt, die entweder einer R- oder G-Bande oder alternativ einem chromosomalen Abschnitt hoher oder niedriger Gendichte zugeordnet waren. Um mögliche andere, von der Gendichte unabhängige Einflüsse auf die radiale Verteilung subchromosomaler Bereiche wie z.B. die Kerngestalt zu identifizieren, wurden die Versuche an drei unterschiedlichen menschlichen Zellarten, Lymphozyten, Fibroblasten und Coloncarcinomzellen der Zellinie SW480, sowohl während der S-Phase als auch nach Verlassen des Zellzyklus in der G0-Phase durchgeführt. Die quantitative Evaluation der Anordnung und der radialen Verteilung der DNA-Segmente in Bezug auf das Chromosomenterritorium bzw. auf den Kern erfolgte an 3D-Rekonstruktionen von lichtoptischen Serienschnitten mittels zweier unabhängiger computergestützter Auswertungsprogramme. Es konnte gezeigt werden, daß in den annähernd runden Lymphozyten radiale Verteilungsunterschiede in Korrelation zur Gendichte gegeben sind: Genarme Bereiche des Chromosoms 12 ordnen sich unabhängig vom Zellzykluszeitpunkt in Bezug auf den geometrischen Mittelpunkt des Interphasekerns peripherer an als genreiche. Dieser Befund stützt die Hypothese, daß genreiche Regionen von Chromosomen eher zum Zellkernmittelpunkt hin präsentiert, genarme dagegen in die Peripherie verlagert werden. In der S-Phase konnte eine ebensolche radiale Verteilung auch in Bezug auf das Chromosomenterritorium gefunden werden. Hier wird die genarme DNA schwerpunktmäßig an den Rand des Territoriums verschoben. Anders verhält es sich bei den adhärent wachsenden, flachen humanen Fibroblasten. Hier konnte kein signifikanter Unterschied in der dreidimensionalen, räumlichen Anordnung genarmer und genreicher DNA-Abschnitte gefunden werden, und zwar weder in Bezug auf den Kern noch auf das Territorium. SW480-Tumorzellen sind rundliche bis ellipsoide Zellen. Ähnlich den Lymphozyten zeigen sie klare radiale Anordnungsunterschiede von Bereichen des Chromosoms 12, sortiert nach der Gendichte. Allerdings sind diese Unterschiede weniger stark ausgeprägt als bei den Lymphozyten. So konnte nur in Bezug auf das Chromosomenterritorium ein signifikanter radialer Verteilungsunterschied gefunden werden. In Bezug auf den Kern sieht man eine deutliche, aber statistisch nicht signifikante Tendenz, genarmes Chromatin in die Peripherie zu verlagern. Insgesamt belegen die Ergebnisse dieser Doktorarbeit, daß das Prinzip der Korrelation von Gendichte und radialer Verteilung grundsätzlich auch für subchromosomale Bereiche gilt. Es läßt sich jedoch feststellen, daß bei der radialen Verteilung von Chromosomenabschnitten weitere, noch nicht bekannte Faktoren eine Rolle spielen und sie nicht ausschließlich durch die Gendichte bestimmt wird.
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Gentherapie ist ein vielversprechender neuer Ansatz für die Tumortherapie. Daher ist die Entwicklung eines effizienten Vektorsystems von großer Bedeutung. Bisher wurden unterschiedliche Serotypen des Adeno-assoziierten Virus (AAV) beschrieben, welche einen erheblichen Unterschied im Tropismus für bestimmte Gewebearten und Zelltypen aufweisen. Daraufhin haben wir systematisch den effizientesten Serotyp unter den AAV Serotypen 1 bis 5 bezüglich der Effektivität des Gentransfers in humanen Tumorzellen untereinander verglichen. Um alle Einflüsse außer denen, die auf das Kapsid zurückzuführen sind, auszuschließen, enthalten alle fünf Serotypen die gleiche Transgen-Kassette, einheitlich flankiert von der ITR (Invertierte terminale Wiederholung = inverted terminal repeat) des AAV-Serotyp 2. AAV2 war der effizienteste Serotyp in einer Reihe klinisch relevanter Tumorzelllinien mit einer Transduktionseffizienz von über 99,5±0,2 % bei nur 1000 genomische Partikeln / Zelle. Transduktionseffizienzen um die 70 % konnte durch den Serotyp 1 in Prostata- und Zervixkarzinom und durch den Serotyp 3 in Prostata-, Mamma-, Kolon- und Zervixkarzinom beim Einsatz von 1000 genomischen Partikeln pro Zelle erzielt werden. AAV4 und AAV5 haben durchgehend schlecht transduziert. Die höchste Transduktionseffizienz unter den humanen Tumorzelllinien betrug für AAV4, 40,6±3,1 % und 25,4±2,2 % für AAV5 beim Zervixkarzinom. Die jüngsten Fortschritte in der AAV-Vektor-Technologie weisen darauf hin, dass AAV- basierte Vektoren für die Tumorgentherapie eingesetzt werden können. Unsere Vergleichsanalysen zeigen, dass AAV2 zwar der am vielversprechenste Kandidat für eine solche Anwendung ist, aber AAV1 und AAV3 auch als gute Alternativen verwendet werden können. Dies ist besonders dann von Bedeutung, wenn eine Anwendung mit AAV2 durch neutralisierende Antikörper verhindert wird. Gao et al. konnten zeigen, dass diese Serotypen trotz des Vorhandensein neutralisierender Antikörper gegen AAV2 zum effizienten Gentransfer befähigt sind. Die Transduktionseffizienz von AAV4 und AAV5 ist generell zu niedrig, was eine effiziente Anwendung in der Tumorgentherapie derzeit unmöglich macht. Bei Untersuchungen einiger muriner Zelllinien stellten wir fest, dass sie sich am besten von AAV1 transduzieren lassen. Um nachzuweisen, ob AAV1 generell murine Zellen besser transduziert als AAV2, müssten weitere Untesuchungen durchgeführt werden. Dies ist für die zukünftige AAV-Forschung von Bedeutung, da eine Bestätigung unserer Beobachtung bedeuten würde, dass die Ergebnisse aus den zahlreichen in-vivo-Experimenten mit Mäusen nicht auf den Menschen übertragbar wären.