Beteiligung des Transmembranrezeptors CD5 und der durch miRNA modulierten Expression des Proto-Onkogens PLAG1 an der Pathogenese der Chronischen Lymphatischen Leukämie

Chronische Lymphatische Leukämie (CLL) ist bis heute nicht heilbar. Für die Entwicklung neuer Therapieoptionen ist es wichtig, die Ursachen für das verstärkte Überleben der leukämischen B-Zellen zu verstehen. Der deregulierten Expression von Proteinen und RNA wird hierfür eine bedeutende Rolle zugeschrieben. In der vorliegenden Arbeit werden in diesem Zusammenhang die Proteine CD5 und PLAG1 betrachtet. Eine hohe Expression des Transmembranrezeptors CD5 ist charakteristisch für CLL-Zellen. Um den Einfluss von CD5-abhängigen Signalwegen in der CLL zu analysieren, wurde bislang der Rezeptor mit Hilfe von Antikörpern stimuliert. Jedoch können Antikörper unspezifische Reaktionen in der Zelle hervorrufen. Um dies zu vermeiden, wurde für die vorliegende Arbeit ein chimärer Rezeptor (CD5-EGFR) konstruiert und in die CLL-ähnliche Zelllinie Mec1 stabil transfiziert. Die Expression des chimären Rezeptors auf der Zelloberfläche und seine Dimerisierung nach Liganden-Zugabe konnte erfolgreich gezeigt werden. Der Nachweis einer liganden-spezifischen Aktivierung von CD5-spezifischen Signalkaskaden in diesem System gelang jedoch nicht. Ebenso zeigten Mec1-Klone, die CD5-EGFR oder CD5 stabil exprimieren, nach Stimulierung des chimären Rezeptors mit Ligand oder des nativen CD5-Rezeptors durch Anti-CD5 Antikörper kein verändertes Wachstum. An primären CLL-Zellen verbesserte dieselbe Behandlung mit Anti-CD5 Antikörpern im Durchschnitt die Viabilität. Auf Grund der stark unterschiedlichen Antworten der einzelnen CLL-Proben reagierten einige der untersuchten CLL-Klone, ähnlich den CD5-positiven Mec1-Zellen, nicht auf die Antikörper-vermittelte Stimulation. Eine Untersuchung konstitutiver Effekte der CD5-Expression war naheliegend, da an der cytoplasmatischen Domäne von CD5 eine Tyrosinphosphorylierung und eine Assoziation mit der Phosphatase SHP1 im Western Blot nachgewiesen wurde. Untersuchungen an den Zellinien Hek293, Jurkat und Mec1 zeigten, dass die ektopische Expression der cytoplasmatischen Domäne von CD5 die mRNA-Expression der Serin-Threonin Kinase PKCα herabsetzt. In fünf unabhängigen Mec1-Klonen verringerte die Expression der cytoplasmatischen Domäne von CD5 stets die metabolische Aktivität der Zellen. Diese Ergebnisse zeigen, dass allein die Expression der cytoplasmatischen Domäne von CD5 ohne weitere Stimulation einen Einfluss auf Signalkaskaden, die Genexpression und die metabolische Aktivität hat, und damit zur Pathogenese der CLL beitragen kann. Die zweite in dieser Arbeit behandelte Fragestellung basiert auf miRNA-Array-Analysen, bei denen die Herabregulation einiger miRNAs in CLL-Zellen im Vergleich zu B-Zellen gesunder Probanden gefunden wurde. Durch bioinformatische Analysen der vorhergesagten Bindestellen dieser miRNAs, wurde die mRNA des Proto-Onkogens PLAG1 als potentielle Zielstruktur von deregulierten miRNAs in CLL-Zellen identifiziert. Durch die verringerte miRNA-Expression könnte die Proteinexpression von PLAG1 erhöht werden. Tatsächlich war das Expressionsniveau von PLAG1 in CLL-Zellen höher als in B-Lymphozyten gesunder Probanden. Durch Luziferase-Reporter-Assays konnte gezeigt werden, dass die identifizierten miRNAs an die vorhergesagten Bindestellen in der 3'UTR von PLAG1 mRNA binden und dadurch die Translation des Reportergens herabsetzen. Transfektion dieser miRNAs in primäre CLL-Zellen führte bei einigen CLL-Proben zu einem erhöhten Anteil apoptotischer Zellen. Diese Experimente legen nahe, dass eine Erhöhung der PLAG1-Expression mangels bestimmter miRNAs an der Pathogenese der CLL beteiligt sein könnte

Redistribution of Health Care Costs after the Adoption of Positron Emission Tomography among Medicare Beneficiaries with Non–Small-Cell Lung Cancer, 1998–2005

INTRODUCTION: Treatment patterns and cost implications of increased positron emission tomography imaging use since Medicare approval in 1998 are not well understood. We examined rates of surgery, radiotherapy, and chemotherapy and inpatient and total health care costs between 1998 and 2005 among Medicare beneficiaries with non-small-cell lung cancer. METHODS: Patients in this retrospective cohort study were 51,374 Medicare beneficiaries diagnosed with non-small-cell lung cancer between 1996 and 2005. The main outcome measures were receipt of surgical resection, radiotherapy, and chemotherapy and inpatient and total health care costs within 1 year of diagnosis. RESULTS: Between 1996-1997 and 2004-2005, the proportion of patients undergoing surgical resection decreased from 29% to 25%, the proportion receiving radiation therapy decreased from 49% to 43%, and inpatient costs decreased from $28,900 to$26,900. The proportion of patients receiving chemotherapy increased from 25% to 40% and total costs increased from $47,300 to$52,200 (p < 0.001 for all comparisons). Changes in use and costs remained after adjustment for shifting demographic characteristics during the study period. CONCLUSIONS: Adoption of positron emission tomography between 1998 and 2005 was accompanied by decreases in rates of surgery and radiotherapy and in short-term inpatient costs among Medicare beneficiaries with non-small-cell lung cancer, although there was an increase in chemotherapy and overall costs

B-cell receptor triggers drug sensitivity of primary CLL cells by controlling glucosylation of ceramides

Survival of chronic lymphocytic leukemia (CLL) cells is triggered by several stimuli, such as the B-cell receptor (BCR), CD40 ligand (CD40L), or interleukin-4 (IL-4). We identified that these stimuli regulate apoptosis resistance by modulating sphingolipid metabolism. Applying liquid chromatography electrospray ionization tandem mass spectrometry, we revealed a significant decrease of proapoptotic ceramide in BCR/IL-4/CD40L-stimulated primary CLL cells compared with untreated controls. Antiapoptotic glucosylceramide levels were significantly increased after BCR cross-linking. We identified BCR engagement to catalyze the crucial modification of ceramide to glucosylceramide via UDPglucose ceramide glucosyltransferase (UGCG). Besides specific UGCG inhibitors, our data demonstrate that IgM-mediated UGCG expression was inhibited by the novel and highly effective PI3K delta and BTK inhibitors CAL-101 and PCI-32765, which reverted IgM-induced resistance toward apoptosis of CLL cells. Sphingolipids were recently shown to be crucial for mediation of apoptosis via mitochondria. Our data reveal ABT-737, a mitochondria-targeting drug, as interesting candidate partner for PI3K delta and BTK inhibition, resulting in synergistic apoptosis, even under protection by the BCR. In summary, we identified the mode of action of novel kinase inhibitors CAL-101 and PCI-32765 by controlling the UGCG-mediated ceramide/glucosylceramide equilibrium as a downstream molecular switch of BCR signaling, also providing novel targeted treatment options beyond current chemotherapy-based regimens. (Blood. 2012;120(19):3978-3985