Immunomic analysis of human renal cell carcinoma
Creators: name: Devitt, Gerard
Publisher: name: Karlsruhe
Year: 2004

description: Zusammenfassung

Das Nierenzellkarzinom ist der am häufigsten in den Nieren
vorkommende Tumor. Er macht bis zu 3% aller malignen
Erkrankungen bei Erwachsenen aus. Die Zahl der
Nierenzellkarzinompatienten steigt jährlich. Bisher gibt es
keine international standardisierte Therapie für das
metastasierende Nierenzellkarzinom und die vollständige
Entfernung der betroffenen Niere ist zur Zeit die einzige
Behandlungsmöglichkeit. Das Nierenzellkarzinom ist sehr
resistent gegen Bestrahlung und Chemotherapie, zeigt aber in
manchen Untersuchungen eine spontane Regression, die auf
Immunogenität des Tumors schließen lässt. Die Identifikation von
nierenzellkarzinomassoziierten immunogenen Molekülen ist
daher wichtig, um 1.) die grundlegenden Mechanismen der
Immunogenität des Nierenzellkarzinoms zu verstehen, 2.) für
mögliche neue Ansätze in Diagnose, Prognose und Therapie.
In dieser Arbeit wurden drei Techniken eingesetzt, um
nierenzellkarzinomassoziierte Gene und Antigene zu erkennen: 1)
Suppression substractive hybridization (SSH), 2) Serological
analysis of recombinant cDNA expression libraries (SEREX), 3)
Serum antibody detection array (SADA).
Durch die SSH-Methode konnte gezeigt werden, dass zwei Gene
(BACE2 und SUPT5H) in 50% der getesteten
Nierenzellkarzinompatienten stark überexprimiert sind. In 35
Nierenzellkarzinompatienten wurde das Expressionsmuster von neun
anderen durch SSH identifizierten Genen (Semaphorin G (SemG),
lysyl oxidase (LO), autotaxin (ATX), angiopoeitin-related
protein (ARP2), ceruloplasmin (CP), vascular endothelial growth
factor (VEGF), C1 respiratory complex (C1-RC), cyclin D1 und
insulin-like growth factor binding protein-3 (IGFBP3)
untersucht. Einige dieser Gene sind in 80-90% der untersuchten
Nierenzellkarzinome überexprimiert, ein Hinweis auf die
Wichtigkeit dieser Gene in der Tumorprogression. Hochregulierung
von C1-RC, SUPT5H, VEGF, ARP2, ATX, LO und SemG korreliert mit
der histologischen Untergruppe des
clear-cell-Nierenzellkarzinoms, während BACE2 vermehrt im
mixed- und oxyphil-Typ überexprimiert wird.
Der Differenzierungsgrad des Tumors steht in keinem Zusammenhang
zur Überexpression der Gene, nur Hochregulierung von ATX und LO
korreliert mit erhöhter Tumorprogression.
Die SEREX-Methode wurde angewandt, um Bibliotheken von
Lambda-Phagen zu testen, die hergestellt wurden, aus 1)
Nierenzellkarzinomgewebe, 2) Nierenzellkarzinom-Zelllinie
(KTCTL-28) behandelt mit 5-aza-2Ždeoxycytodine, 3) Gewebe
männlicher Keimzellen Aus 4,5x 106 gestesteten Plaques
resultierten 234 positive Klone, die 74 verschiedenen
Genprodukten entsprechen. Anhand von Sequenzanalysen und
Literaturrecherche konnten diese Antigene in folgende Kategorien
eingeteilt werden: Cancer-Testis-Antigene, Antigene mit
eingeschränkter Expression, Antigene mit heraufregulierter
Expression, Antigene mit Chromosomentranslokationen, normale
Autoantigene und unbekannte Antigene.
Seroreaktivität einige dieser Antigene war beschränkt auf
Nierenzellkarzinompatienten. Dies kann als diagnostischer Marker
oder potentiell in der Therapie eingesetzt werden.
Mit der SADA-Methode wurde Seroreaktivität der
Nierenzellkarzinompatienten-Seren gegen 44 bekannte Antigene
untersucht. 8 Antigene reagierten nur mit Seren von
Nierenzellkarzinompatienten und nicht mit Seren von Personen der
gesunden Kontrollgruppe.
Seroreaktivität gegen drei der Antigene (Par-3, se57-1 und
HEXIM1) war in einem wesentlichen Anteil der Patienten (11-23%)
zu verzeichnen und könnte als diagnostischer Marker Verwendung
finden.

Summary

Renal cell carcinoma accounts for up to 3% of all adult
malignancies and is the most common neoplasm in the adult
kidney. The incidence of RCC is increasing yearly. There is no
internationally standardized treament for metastatic RCC and the
only curative option for localized RCC is radical nephrectomy.
RCC is known to be highly chemoresistant and radioresistant.
However, it is thought to be immunogenic, as there are frequent
reports of spontaneous regression. Identification of RCC
associated immunogenic molecules is therefore a priority in
order to 1) understand the underlying mechanisms of
immunogenicity of RCC and 2) to identify potential diagnostic,
prognostic and therapeutic targets.
In this thesis, three techniques have been used to identify RCC
associated genes and antigens: 1) Suppression subtractive
hybridization (SSH) 2) Serological identification of antigens by
recombinant expression cloning (SEREX) and 3) Serum antibody
detection array (SADA) analysis.
Through SSH, two genes (BACE2 and SUPT5H) could be shown to be
highly upregulated in the tumors of approximately 50% (for both)
of all RCC patients tested. The expression profile of 9 other
genes : semaphorin G (SemG), lysyl oxidase (LO), autotaxin
(ATX), angiopoeitinrelated protein (ARP2), ceruloplasmin (CP),
vascular endothelial growth factor (VEGF), C1 respiratory
complex (C1-RC), cyclin D1, and insulin-like growth
factor-binding protein-3 (IGFBP3), previously identified by SSH
was also examined in 35 RCC patients.
Overexpression for some of these genes was found in 80-90% of
RCC thus indicating the importance of these genes in tumor
progression. Upregulation of C1-RC, SUPT5H, VEGF, ARP2, ATX, LO
and SemG appear to correlate with the clear cell RCC
histological subtype whereas upregulation of BACE2 has been
found more in the mixed and oxyphil type. There was no
correlation of gene overexpression with tumor grading and only
ATX and LO showed a correlation with tumor progression.
The SEREX method has been used here to screen three l-phage
libraries derived from 1) an RCC tumor, 2) an RCC cell line
(KTCTL-28) treated with 5-aza-2-deoxycytidine and 3) testis
tissue. Approximately 4.5 x 106 phage plaques were screened
resulting in 234 positive clones. This corresponded to 74
different gene products. Through sequence analysis and
examination of the literature, these antigens could be grouped
into the following categories:
Cancer/ Testis, Restricted expression, Upregulated antigens,
Translocation antigens, Normal/autoantigens and Unknown
antigens. Seroreactivity to some of these antigens was
restricted to RCC patients and may serve as diagnostic markers
or potential therapeutic targets.
Finally, seroreactivity against a panel of 44 antigens was
examined with RCC sera via the SADA method. In total, 14
antigens were found to react with RCC sera. Of these, 8 were
reactive only in RCC patients and not in healthy controls.
Seroreactivity to 3 of these antigens (Par-3, se57-1 and HEXIM1)
was found in a significant proportion of RCC patients (11-23%)
and may be suitable diagnostic markers.