title: Antiapoptotic effects of WNT5A in pancreatic cancer and in vivo imaging of NIS expressing pancreatic cancer cell xenografts.
title: Einfluss des Glykoproteins WNT5A auf das Apoptoseverhalten von Pankreaskarzinomzellen in vitro und In-vivo-Bildgebung von NIS-positiven Pankreaskarzinom-Xenografts in Nacktmäusen.
Creators: name: Pralle, Moritz
Publisher: name: Philipps-Universität Marburg
Year: 2014
Subjects: Bauchspeicheldrüsenkrebs
WNT5A
NIS
Medizin
pancreatic cancer
Medizin, Gesundheit

description: Die WNT-Familie umfasst mindestens
      19 evolutionär hoch-konservierte, sezernierte, cysteinreiche
      Glykoproteine. WNT-Proteine werden abhängig von ihrer
      Fähigkeit Zellen zu transformieren in zwei Gruppen
      eingeteilt. WNT5A gehört zu den am besten untersuchten
      Vertretern der nicht-transformierenden WNT-Proteine. Als
      solches wird es klassischerweise mit den sog.
      nicht-kanonischen Signalwegen in Verbindung gebracht. In der
      Literatur finden sich divergierende Angaben zur Rolle von
      WNT5A bei der Progression maligner Tumore verschiedener
      Entitäten. So gilt WNT5A z.B. im Mamma- und Kolonkarzinom als
      Tumorsuppressor und Marker für eine günstige Prognose. Im
      Gegensatz zu diesen Beobachtungen konnte in Vorarbeiten der
      Arbeitsgruppe gezeigt werden, dass WNT5A die Progression des
      Pankreaskarzinoms fördert, und zwar über antiapoptotische,
      pro-migratorische und pro-invasive Effekte. Dabei aktivierte
      WNT5A überraschenderweise die kanonische Signalkaskade und
      nicht die nicht-kanonischen Signalwege. Ob WNT5A in
      Pankreaskarzinomzellen einen Einfluss auf den PCP-Signalweg
      bzw. auf SAPK/JNK hat, blieb bislang offen. In dieser Arbeit
      konnte gezeigt werden, dass die antiapoptotische Wirkung von
      WNT5A nicht auf Pankreaskarzinomzellen begrenzt ist.
      Zumindest in der Mammakarzinom-zelllinie MDA-MB-468 führte
      die Behandlung mit siWNT5A sowohl zu einer Erhöhung der
      basalen Apoptoserate als auch der TRAIL-induzierten Apoptose.
      Zudem konnte die antiapoptotische Wirkung von WNT5A auf
      Pankreaskarzinomzellen in Experimenten mit rekombinantem WNT5
      bestätigt werden. Durch rekombinantes WNT5A konnte die
      Apoptoserate nach Behandlung der Zellen mit Gemcitabine, dem
      Standard-therapeutikum des fortgeschrittenen
      Pankreaskarzinoms, signifikant gesenkt werden. Darüber hinaus
      konnte eine Aktivierung von SAPK/JNK durch WNT5A in der
      Pankreaskarzinomzelllinie PaTu-8988t ausgeschlossen werden.
      Somit ist es wahrscheinlich, dass WNT5A seine Effekte auf das
      Pankreaskarzinom über die kanonische Signalkaskade
      vermittelt. Um die Eignung eines Kandidatengens wie WNT5A für
      neue therapeutische Strategien zu evaluieren reichen reine in
      vitro-Analysen nicht aus. Eine Strategie Targetgene in vivo
      zu untersuchen besteht darin, menschliche Tumorzellen, die
      stabil oder induzierbar das jeweilige Gen exprimieren, als
      Xenografts in athymische Nacktmäuse zu implantieren. Eine
      kontinuierliche Erfassung der Größenzunahme ist allerdings
      nur bei subkutanen Xenografts einfach durchführbar. Eine
      Darstellung von orthotopen Pankreaskarzinom-Xenografts in
      vivo ist mit herkömmlichen Techniken der Bildgebung bislang
      nicht möglich. Ein neuer Ansatz besteht darin, Tumorzellen
      stabil mit dem Natrium-Jodid-Symporter (NIS) zu
      transfizieren. Durch Schwanzvenen-Injektion von
      99mTechnetium-Pertechnetat können dann die Xenografts in vivo
      mittels Szintigraphie/SPECT dargestellt werden. Dazu wurden
      im Rahmen dieser Doktorarbeit drei Pankreaskarzinomzelllinien
      stabil mit NIS transfiziert: Imim-Pc1 RV/NIS, PaTu-8988t
      pBig2R/WNT5A NIS und PaTu-8988t-pBig2R NIS. Mit allen drei
      Zelllinien wurden subkutane Xenografts in Nacktmäusen
      erstellt. Allerdings zeigten nur die Imim-Pc1-Xenografts
      ausreichendes Größen-wachstum, um eine erfolgreiche
      99mTc-SPECT-Bildgebung durchzuführen. So konnte in dieser
      Arbeit gezeigt werden, dass eine In-vivo-Bildgebung mittels
      99mTc-SPECT von NIS-positiven Pankreaskarzinom-Xenografts
      möglich ist. Damit ist der Grundstein für das langfristige
      Ziel einer In-vivo-Bildgebung von orthotopen
      Pankreaskarzinom-Xenografts zur In-vivo-Targetgenevaluation
      gelegt.
description: WNT ligands constitute a family of
      at least 19 highly conserved, secreted, cysteine-rich
      glycoproteins. They have been divided into two different
      groups based on their ability to induce transformation of
      cells. WNT5A is one of the best investigated members of the
      non-transforming WNT protein-group and is therefore
      associated with the so called non-canonical signaling
      pathways. However, the precise role of WNT5A in tumorigenesis
      remains ambiguous. For example in colorectal cancer and
      ductal breast cancer WNT5A is considered to be a tumor
      suppressor and its loss is an independent factor predicting
      poor prognosis. In contrast WNT5A has been identified as a
      potent enhancer of malignant progression in pancreatic
      cancer. Previous data of this group has demonstrated
      antiapoptotic, pro-migratory and pro-invasive effects of
      WNT5A on pancreatic tumor cells. In this context WNT5A
      surprisingly activated the canonical cascade, while failing
      to signal via the WNT/Ca2+ pathway. This dissertation was
      able to demonstrate that the antiapoptotic effects of WNT5A
      are not restricted to pancreatic cancer cells. At least in
      MDA-MB-468 breast cancer cells a knock-down of WNT5A led to
      an increase in basal and TRAIL-induced apoptosis. In
      addition, the antiapoptotic effects of WNT5A in pancreatic
      cancer could be confirmed in experiments with recombinant
      WNT5A. Treatment with rmWNT5A reduced the rate of
      gemcitabine-induced apoptotic cell death significantly. At
      the same time WNT5A had no impact on SAPK/JNK in PaTu-8988t
      cells, underlining the importance of the canonical cascade
      for WNT5A signaling in pancreatic cancer. In vitro
      experiments are not sufficient to evaluate the use of WNT5A
      and other genes for new therapeutical applications. A well
      established strategy for in vivo evaluation is the generation
      of xenografts in athymic nude mice by implanting human tumor
      cells that are stably or conditionally transfected with the
      gene of interest. A methodical challenge of xenograft
      experiments is that only the growth of subcutaneous
      xenografts can be easily measured. In case of pancreatic
      cancer in vivo imaging of orthotopic xenografts is difficult.
      The establishment of sodium/iodide symporter (NIS) expressing
      xenografts from pancreatic tumor cells is a completely new
      approach, because NIS expressing tumor cells can be
      visualised via SPECT following i.v. injection of 99mTc
      pertechnetate. In this dissertation three pancreatic cancer
      cell lines have been stably transfected with NIS Imim-Pc1
      RV/NIS, PaTu-8988t pBig2R/WNT5A NIS and PaTu-8988t pBig2R
      NIS. Subsequently a small group of athymic nude mice has been
      subcutaneously injected, each with one of the three cell
      lines to establish xenografts. Unfortunately, only xenografts
      from Imim-Pc1 cells showed sufficient growth to perform a
      99mTc pertechnetate SPECT scan. This dissertation
      demonstrates that in vivo imaging of NIS expressing
      pancreatic cancer cell xenografts is feasible, therefore
      providing a basis for further experiments with orthotopic
      xenografts.