Untersuchungen zur transkriptionellen Regulation des Chromogranin A Gens und seine Anwendung zum zellspezifischen therapeutischen Gentransfer in neuroendokrine Pankreastumorzellen

Die Therapieoptionen zur Behandlung metastasierter neuroendokriner Tumore sind bisher ineffektiv. Der regulierte Gentransfer könnte eine weitere Möglichkeit eröffnen, metastasierte neuroendokrine Tumore zu behandeln. In der vorliegenden Arbeit wurde daher die transkriptionelle Regulation von Chromogranin A als Basis zur Gentherapie durch eine regulierte Genexpression in neuroendokrinen Tumorzellen untersucht. Chromogranin A (CgA) besitzt vielfältige Funktionen in der regulierten Sekretion von Peptidhormonen und Neurotransmittern. Es wird spezifisch in nahezu allen endokrinen und neuroendokrinen Zellen exprimiert und diagnostisch als Marker bei neuroendokrinen Tumorerkrankungen eingesetzt. Zur Identifizierung wichtiger cis-regulatorischer Elemente im humanen Chromogranin A Promotor wurde die 5'-flankierende Sequenz des hCgA Gens auf putative Transkriptionsfaktorbindungsseiten untersucht und eine Interspezieshomologie des humanen, bovinen, murinen und des Rattenchromogranin A Promotors erstellt. Es fand sich eine konservierte Sequenzhomologie in den proximalen Chromogranin A Promotorbereichen mit den putativen Transkriptionsfaktor-Bindungsseiten Egr-1/Sp1, CRE und TATA-Box. Untersuchungen zur zelltypspezifischen Regulation des Chromogranin A Promotors ergaben eine starke Expression von Chromogranin A in neuroendokrinen Pankreastumorzellen BON-1 und der Lungenkarzinomzelllinie EPLC 32M1, während sich nur eine geringe Expression in nicht neuroendokrinen Zelllinien wie z.B. der Fibroblastenzelllinie MSTO-211H zeigte. Die neuroendokrin-spezifische Regulation wurde im hCgA Promotor durch das im proximalen Promotorbereich gelegene CRE vermittelt. Ebenso konnte gezeigt werden, dass Gastrin und cAMP den hCgA Promotor über das CRE regulieren. Unter Anwendung des charakterisierten hCgA Promotors konnte die funktionelle Expression des Natriumjodidsymporters unter der Kontrolle des humanen CgA Promotors in BON 1 Zellen nachgewiesen werden. Dies bildet einen vielversprechenden neuen Therapieansatz, durch einen regulierten Gentransfer neuroendokrine Tumorzellen mittels einer Radiojodtherapie in Analogie zu Schilddrüsenkarzinomen zu behandeln

Laquinimod protects optic nerve and retina in an experimental autoimmune encephalomyelitis model

$\bf Background:$ The oral immunomodulatory agent laquinimod is currently evaluated for multiple sclerosis (MS) treatment. Phase II and III studies demonstrated a reduction of degenerative processes. In addition to anti-inflammatory effects, laquinimod might have neuroprotective properties, but its impact on the visual system, which is often affected by MS, is unknown. The aim of our study was to investigate potential protective effects of laquinimod on the optic nerve and retina in an experimental autoimmune encephalomyelitis (EAE) model. $\bf Methods:$ We induced EAE in C57/BL6 mice via MOG$_{35–55}$ immunization. Animals were divided into an untreated EAE group, three EAE groups receiving laquinimod (1, 5, or 25 mg/kg daily), starting the day post-immunization, and a nonimmunized control group. Thirty days post-immunization, scotopic electroretinograms were carried out, and mice were sacrificed for histopathology (HE, LFB), immunohistochemistry (MBP, Iba1, Tmem119, F4/80, GFAP, vimentin, Brn-3a, cleaved caspase 3) of the optic nerve and retina, and retinal qRT-PCR analyses ($\textit {Brn-3a, Iba1, Tmem119, AMWAP, CD68, GFAP}$). To evaluate the effect of a therapeutic approach, EAE animals were treated with 25 mg/kg aquinimod from day 16 when 60% of the animals had developed clinical signs of EAE. $\bf Results:$ Laquinimod reduced neurological EAE symptoms and improved the neuronal electrical output of the inner nuclear layer compared to untreated EAE mice. Furthermore, cellular infiltration, especially recruited phagocytes, and demyelination in the optic nerve were reduced. Microglia were diminished in optic nerve and retina. Retinal macroglial signal was reduced under treatment, whereas in the optic nerve macroglia were not affected. Additionally, laquinimod preserved retinal ganglion cells and reduced apoptosis. A later treatment with laquinimod in a therapeutic approach led to a reduction of clinical signs and to an improved b-wave amplitude. However, no changes in cellular infiltration and demyelination of the optic nerves were observed. Also, the number of retinal ganglion cells remained unaltered. $\bf Conclusion:$ Fromour study, we deduce neuroprotective and anti-inflammatory effects of laquinimod on the optic nerve and retina in EAE mice, when animals were treated before any clinical signs were noted. Given the fact that the visual system is frequently affected by MS, the agent might be an interesting subject of further neuro-ophthalmic investigations