Die Expression und Aktivierung von Rezeptor-Tyrosinkinasen (RTK) für fibroblast growth factor (FGF), platelet-derived growth factor (PDGF) und vascular endothelial growth factor (VEGF) konnten mit gesteigertem Tumorwachstum, Metastasierung und Angiogenese beim humanen Pankreaskarzinom assoziiert werden. Zugleich wird die Aktivierung bzw. Rekrutierung von Endothelzellen (ECs) und Gefäßmuskelzellen ...
Abstract (German)
Die Expression und Aktivierung von Rezeptor-Tyrosinkinasen (RTK) für fibroblast growth factor (FGF), platelet-derived growth factor (PDGF) und vascular endothelial growth factor (VEGF) konnten mit gesteigertem Tumorwachstum, Metastasierung und Angiogenese beim humanen Pankreaskarzinom assoziiert werden. Zugleich wird die Aktivierung bzw. Rekrutierung von Endothelzellen (ECs) und Gefäßmuskelzellen (vascular smooth muscle cells, VSMCs) insbesondere via FGFR, PDGFR und VEGFR vermittelt und ist für Tumorwachstum und Metastasierung essentiell. Wir postulierten nun, dass der RTK-Inhibitor TKI258 diese Rezeptorsysteme im Pankreaskarzinommodell blockieren und konsekutiv Tumorwachstum und Metastasierung hemmen würde. Für die Untersuchungen wurden humane Pankreaskarzinomzelllinien (BxPC-3, HPAF-II, L3.6pl, MiaPaCa-2), ECs und VSMCs eingesetzt. Zur RTK-Blockade diente der small molecule Inhibitor TKI258 (Novartis Oncology). Der Einfluss der RTK-Blockade auf konstitutive und Wachstumsfaktor-induzierte Motilität von Tumorzellen, ECs und VSMCs wurde im modifizierten Boyden-Chamber-Assay analysiert. Auswirkungen von TKI258 auf die Aktivierung von Signalwegen wurden im Western Blot untersucht. Die Expression spezifischer RNS-Sequenzen detektierten wir in der Real-Time PCR (RT-PCR). In vivo wurde der Effekt von TKI258 auf Tumorwachstum und Metastasierung in subkutanen (30 mg/kg/d) und orthotopen Modellen (15 und 30 mg/kg/d) analysiert. Mittels immunhistochemischer Methoden untersuchten wir Tumorgewebe im Hinblick auf Zellproliferation und Gefäßdichte. Die Behandlung mit TKI258 führte zur Hemmung konstitutiver und Wachstumsfaktor-induzierter Aktivierung von Signalmolekülen in Tumorzellen, ECs und VSMCs. Zugleich zeigte sich bei diesen Zellen eine signifikante Inhibition der Tumorzellmotilität. Bei MiaPaCa2-Zellen beobachteten wir unter RTK-Blockade eine verminderte Survivin-Expression und erhöhte Chemosensitivität gegenüber Gemcitabin. In unseren RT-PCR-Untersuchungen ergab sich zudem bei Endothelzellen eine reduzierte mRNS-Expression von DLL4 und Survivin. In vivo führte die Behandlung mit TKI258 zu einer signifikanten Hemmung des Tumorwachstums im subkutanen und orthotopen Modell, wobei letzteres zudem eine Hemmung der Leber- und Lymphknotenmetastasierung unter RTK-Blockade aufwies. Immunhistochemisch ließen sich hier verminderte Tumorzellproliferation und Angiogenese feststellen. In etablierten Tumoren konnten mittels TKI258 eine Wachstumsverlangsamung und konsekutiv ein verlängertes Überleben erreicht werden. Simultane Inhibition von FGFR, PDGFR und VEGFR durch TKI258 führt zu einer Hemmung der Zellproliferation und Motilität von Tumorzellen, ECs und VSMCs in vitro sowie konsekutiv zu einer Inhibition von Tumorwachstum und Metastasierung in vivo. Die Behandlung mit TKI258 könnte daher ein interessantes Konzept zur Therapie des Pankreaskarzinoms darstellen und sollte in klinischen Studien weiter verfolgt werden.
Translation of the abstract (English)
Activation of receptor tyrosine kinases, such as fibroblast growth factor receptor (FGFR), platelet-derived growth factor receptor (PDGFR), and VEGF receptor (VEGFR), has been implicated in tumor progression and metastasis in human pancreatic cancer. In this study, we investigated the effects of TKI258, a tyrosine kinase inhibitor to FGFR, PDGFR, and VEGFR on pancreatic cancer cell lines ...
Translation of the abstract (English)
Activation of receptor tyrosine kinases, such as fibroblast growth factor receptor (FGFR), platelet-derived growth factor receptor (PDGFR), and VEGF receptor (VEGFR), has been implicated in tumor progression and metastasis in human pancreatic cancer. In this study, we investigated the effects of TKI258, a tyrosine kinase inhibitor to FGFR, PDGFR, and VEGFR on pancreatic cancer cell lines (HPAF-II, BxPC-3, MiaPaCa2, and L3.6pl), endothelial cells, and vascular smooth muscle cells (VSMC). Results showed that treatment with TKI258 impaired activation of signaling intermediates in pancreatic cancer cells, endothelial cells, and VSMCs, even upon stimulation with FGF-1, FGF-2, VEGF-A, and PDGF-B. Furthermore, blockade of FGFR/PDGFR/VEGFR reduced survivin expression and improved activity of gemcitabine in MiaPaCa2 pancreatic cancer cells. In addition, motility of cancer cells, endothelial cells, and VSMCs was reduced upon treatment with TKI258. In vivo, therapy with TKI258 led to dose-dependent inhibition of subcutaneous (HPAF-II) and orthotopic (L3.6pl) tumor growth. Immunohistochemical analysis revealed effects on tumor cell proliferation [bromodeoxyuridine (BrdUrd)] and tumor vascularization (CD31). Moreover, lymph node metastases were significantly reduced in the orthotopic tumor model when treatment was initiated early with TKI258 (30 mg/kg/d). In established tumors, TKI258 (30 mg/kg/d) led to significant growth delay and improved survival in subcutaneous and orthotopic models, respectively. These data provide evidence that targeting FGFR/PDFGR/VEGFR with TKI258 may be effective in human pancreatic cancer and warrants further clinical evaluation.
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