| Lizenz: Veröffentlichungsvertrag für Publikationen mit Print on Demand (3MB) |
- URN zum Zitieren dieses Dokuments:
- urn:nbn:de:bvb:355-epub-140425
- DOI zum Zitieren dieses Dokuments:
- 10.5283/epub.14042
| Dokumentenart: | Hochschulschrift der Universität Regensburg (Dissertation) |
|---|---|
| Open Access Art: | Primärpublikation |
| Datum: | 20 April 2010 |
| Begutachter (Erstgutachter): | Prof. Dr. Armin Kurtz |
| Tag der Prüfung: | 15 März 2010 |
| Institutionen: | Biologie und Vorklinische Medizin > Institut für Physiologie > Prof. Dr. Armin Kurtz |
| Stichwörter / Keywords: | monocytes, macrophages, fibroblasts, tumor associated fibroblasts, migration, CCL2, chemokines, breast cancer |
| Dewey-Dezimal-Klassifikation: | 600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften > 610 Medizin |
| Status: | Veröffentlicht |
| Begutachtet: | Ja, diese Version wurde begutachtet |
| An der Universität Regensburg entstanden: | Ja |
| Dokumenten-ID: | 14042 |
Zusammenfassung (Englisch)
The majority of invasive-ductal breast tumors develop a desmoplastic reaction. The most abundant stromal host cell type in desmoplastic tumors are fibroblasts. Moreover, invasive ductal breast cancer is characterized by a high MO/MAC content. These immune cells are predominantly located within the fibroblastic stroma surrounding tumor cell islets. The achieved data reveal that 3-D spheroid ...
Zusammenfassung (Englisch)
The majority of invasive-ductal breast tumors develop a desmoplastic reaction. The most abundant stromal host cell type in desmoplastic tumors are fibroblasts. Moreover, invasive ductal breast cancer is characterized by a high MO/MAC content. These immune cells are predominantly located within the fibroblastic stroma surrounding tumor cell islets.
The achieved data reveal that 3-D spheroid cultures of both fibroblasts and carcinoma cells from breast tumor origin are infiltrated by MO. Five different breast tumor cell lines (Hs578T, BT549, T47D, MCF-7, BT474) were examined for MO infiltration and CCL2 release. The highly invasive Hs578T cell line showed highest levels of cellular CCL2 production and MO infiltration, while less invasive MCF-7 and BT474 cell lines, expressing very little or no CCL2 were poorly infiltrated. However, the hypothesized correlation between CCL2 expression and MO infiltration was not confirmed by linear regression analysis.
To verify the relevance of paracrine factors, particularly CCL2/CCL2R signaling, for MO migration into spheroids of breast tumor origin (especially TAF and highly infiltrated Hs578T breast tumor cells) several experimental series were performed:
(1) Disruption of CCL2 gradient by adding recombinant CCL2 to the external milieu of TAF spheroids, almost entirely abrogated the infiltration of TAF spheroids by MO but it does not affect the low, basic migration of MO into normal skin fibroblast spheroids. This result indicates that basic MO migration may relate to mechanisms different from MO infiltration of TAF spheroids. (2) Experiments to block downstream signaling from Gi/o and Gs protein coupled receptors by pertussis toxin (PTX) and cholera toxin (ChTX), respectively were performed. MO recruitment into TAF was inhibited by pre-exposure of MO to PTX and ChTX. However, in contrast to PTX, ChTX could not completely block MO migration. The strong inhibitory effect of PTX is consistent with described in literature involvement of Gi/o proteins in CCL2 signaling, however other 7-transmembrane G protein coupled receptors may also be affected. (3) Therefore, CCL2 receptor signaling was inhibited by pre-exposure of MO to the specific CCR2A/B blocking antibody DOC-3. CCL2/CCR2A/B signaling was shown to be important for MO infiltration into TAF but not Hs578T tumor spheroids This indicates that the migration of MO and also the localization of TAM in tumor tissues are affected by the individual expression pattern of both stromal and tumor cell compartments.
A particular high infiltrative blood MO populations according to those described in the literature could not yet be identified. The expression pattern of CD14/CD16 and some antigens relevant for cell-cell interactions (CD49e, CD11a, CD11b) did not indicate the presence of a particular subpopulation. The search was extended to a multigene screening (cDNA array) of migrated versus non-migrated MO. It revealed a number of genes which seem over expressed in migrated cells and which should be validated and further explored in the future.
It is concluded that paracrine factors from stromal fibroblasts are relevant to govern and/or at least fine tune the infiltration and location of blood MO in breast tumor tissue where they supposedly undergo abnormal differentiation to become tumor promoting, tumor-associated macrophages. The role of fibroblast-derived CCL2 in this scenario has to be emphasized in light of earlier evidence that the level of tumor derived CCL2 correlates with the abundance of TAM, poor prognosis and clinical outcome in breast tumors.
Übersetzung der Zusammenfassung (Deutsch)
Invasiv-duktale Mammakarzinome entwickeln häufig eine desmoplastische Reaktion. Der häufigste Zelltyp zwieschen stromal Host Zellen in desmoplastischen Tumoren sind Fibroblasten. Außerdem weisen invasiv-duktale Karzinome einen hohen Monozyten (MO)/Makrophagen(MAC) Anteil auf. Diese Immunzellen finden sich hauptsächlich im von Fibroblasten durchsetzten Stroma, das den Tumorzellen umgibt. Die hier ...
Übersetzung der Zusammenfassung (Deutsch)
Invasiv-duktale Mammakarzinome entwickeln häufig eine desmoplastische Reaktion. Der häufigste Zelltyp zwieschen stromal Host Zellen in desmoplastischen Tumoren sind Fibroblasten. Außerdem weisen invasiv-duktale Karzinome einen hohen Monozyten (MO)/Makrophagen(MAC) Anteil auf. Diese Immunzellen finden sich hauptsächlich im von Fibroblasten durchsetzten Stroma, das den Tumorzellen umgibt.
Die hier vorgestellten Daten zeigen, dass 3-D Spheroide, die sowohl aus Fibroblasten als auch aus Mammakarzinomzellen bestehen, durch MO infiltriert werden. Bei fünf unterschiedlichen Mammakarzinomzelllinien (Hs578T, BT549, T47D, MCF-7, BT474) wurde die MO Infiltration und die CCL2 Freisetzung untersucht. Die hoch invasive Zelllinie HS578T zeigte die stärkste MO Infiltration und die höchste CCL2 Freisetzung. Die weniger invasiven Zelllinien MCF-7 und BT474 exprimeren hingegen wenig bis kein CCL2 wobei eine Infiltration durch MO nur zu einem geringen Grad stattfand. Jedoch ergab die lineare Regressionsanalyse keine Korrelation zwischen CCL2 Expression und MO Infiltration.
Um die Bedeutung von parakrinen Faktoren für die Migration von MO in Spheroiden, die aus Mammakarzinom-Zellen erstellt wurden (insbesondere Tumor-assozierte Fibroblasten - TAF und die stark infiltierende Zelllinie Hs578T), zu analysieren, wurde mit folgenden Experimenten insbesondere die Signalleitung durch das Ligand/Rezeptorsystem CCL2/CCL2R untersucht:
(1) Ein Zerstören des CCL2 Gradienten durch Zugabe von rekombinantem CCL2 zum Medium von TAF Spheroiden unterbindet deren Infiltration durch MO fast vollständig, aber beeinflusst die geringe, basale Migration von MO in Spheroide aus normalen Hautfibroblasten nicht. Dies lässt darauf schließen, dass die basale MO Migration die MO-Infiltration von TAF Spheroiden durch unterschiedliche Mechanismen gesteuert werden.
(2) Die Downstream Signalleitung durch Gi/o and Gs Protein gekoppelte Rezeptoren wurde durch Pertussistoxin (PTX) und Choleratoxin (ChTX) blockiert. Durch die Vorinkubation von MO mit PTX bzw. ChTX konnte die MO Einwanderung in TAF inhibiert werden. Jedoch eine vollständige Blockierung der MO Migration konnte nur durch PTX erreicht werden. Dieser starke inhibitorische Effekt von PTX steht in Einklang mit der Literatur, die Gi/o Proteinen eine Rolle bei der CCL2 Signalleitung zuschreibt, wobei jedoch wohl weitere 7-Transmembranrezeptoren/G-Protein gekoppelte Rezeptoren beteiligt sind. (3) Deshalb wurde die CCL2 Rezeptor Signalleitung durch eine Vorinkubation der MO durch den spezifischen, gegen CCR2A/B gerichteten Antikörper DOC-3 blockiert. Es konnte gezeigt werden, dass die Signalleitung durch CCL2/CCR2A/B wichtig für die MO Infiltration in TAF aber nicht bei HS578T Tumorspheroiden ist. Dies deutet darauf hin, dass die Migration von MO und die Lokalisation von Tumor-assozierten Makrophagen (TAM) in Tumorgewebe durch das individuelle Expressionsprofil sowohl im Stroma- als auch im Tumorzellkompartment bestimmt werden.
Eine bestimmte, hoch infiltrative MO Population im Blut, wie sie in der Literatur beschrieben ist, konnte nicht identifiziert werden. Das Expressionsprofil von CD14/CD16 und einiger für die Zell-Zell Interaktion bedeutender Antigene (CD49e, CD11a, CD11b) lassen nicht auf ein Vorhandensein einer bestimmten Subpopulation schließen. Die Untersuchungen wurden auf ein Multigenscreening (cDNA Array) zum Vergleich von migrierten versus nicht migrierten MO ausgedehnt. Es konnten eine Reihe von Genen identifiziert werden, die in migrierten Zellen scheinbar überexprimiert werden. Die Relevanz dieser Gene muss in weiteren Experimenten validiert und weiter untersucht werden.
Aus den vorliegenden Daten kann die Schlussfolgerung gezogen werden, dass stromale Fibroblasten die Infiltration und Lokalisation von Blut MO in Mammakarzinomgewebe steuern und/oder zumindest daran involviert sind, damit schließlich die MO im Tumorgewebe eine abnorme Differenzierung zu den Tumor-assozierten Makrophagen durchmachen. Die Bedeutung des von Fibroblasten produzierten CCL2 in diesem Szenario muss insbesondere in Bezug auf bisherige Daten aus der Literatur betont werden, die das Niveau des vom Tumor abstammenden CCL2 mit der Häufigkeit von TAM, einer schlechten Prognose und einem schlechtem klinischen Verlauf beim Mammakarzinom korrelieren.
Metadaten zuletzt geändert: 26 Nov 2020 09:34
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