Die Regulation und Aktivierung von Matrix Metalloproteinasen durch Interaktionen von humanen Melanomzellen mit dermalen Fibroblasten und mikrovaskulären Endothelzellen

In dieser Arbeit konnte mit Hilfe eines in-vitro-Kokultur-Systems gezeigt werden, dass hoch invasive Melanomzellen der Linie BLM hauptsächlich über die Abgabe löslicher Faktoren die proMMP-1- und proMMP-3-Synthese in primären dermalen Fibroblasten induzieren können. Wenig invasive Melanomzellen der Linie WM164 hingegen zeigen keinen Effekt auf die Synthese dieser Proteasen in Fibroblasten. Der Einsatz neutralisierender Antikörper gegen Zytokine und Wachstumsfaktoren sowie des rekombinanten IL-1RA zeigten, dass IL-1a und bFGF maßgeblich an der Interaktion zwischen BLM Melanomzellen und Fibroblasten und der damit verbundenen Induktion der MMP-1-Synthese beteiligt waren. Die gleichzeitige Inhibition der IL-1- und bFGF-Signaltransduktion zeigte allerdings, dass neben IL-1a und bFGF weitere Faktoren als Mediatoren in dieser Interaktion involviert sind. Aus diesen Ergebnissen ergab sich die folgende Arbeitshypothese für die Kommunikation der Zellen in vivo: hoch invasive Melanomzellen induzieren über die Abgabe löslicher Faktoren, IL-1a, bFGF und anderer noch nicht identifizierter Faktoren, die Synthese von MMPs, insbesondere der humanen Kollagenase MMP-1, in stromalen Fibroblasten. Dadurch wird die perizelluläre Proteolyse des interstitiellen Bindegewebes eingeleitet, welches die Invasion von Melanomzellen in die Dermis erleichtert. Weiterhin wurde ein Mausmodell etabliert, in dem die Ausbildung von Tumoren und das Vorhandensein von Organmetastasen nach intradermaler Injektion von hoch invasiven humanen BLM Melanomzellen gezeigt werden konnte. Die Behandlung dieser Tiere mit dem rekombinanten humanen IL-1RA hatte keinen Effekt auf die Bildung des Tumors, verhinderte jedoch die Metastasierung in innere Organe. Dies deutet darauf hin, dass IL-1 eine bedeutende Rolle in der Metastasierung über das Lymph- und Blutsystem spielt. Unklar ist derzeit, ob die Inhibition der Metastasierung direkt auf die Blockade der Synthese von interstitiellen Kollagenasen zurückzuführen ist, oder ob die IL-1RA-Applikation andere Kommunikationswege wie z.B. die Expression von Chemokinen bzw. ihrer Rezeptoren beeinflusst. Der zweite Teil der Arbeit befasste sich mit den molekularen Mechanismen die der Interaktion zwischen Melanomzellen und Endothelzellen zugrunde liegen. Die Kokultivierung der Melanom- und mikrovaskulären Endothelzellen unter den Bedingungen der Monolayerkultur zeigte keine Veränderungen in der Zellmorphologie und der Synthese von MMPs in Endothelzellen. Endothelzellen, die auf einer dreidimensionalen Fibrinmatrix kultiviert wurden bildeten dagegen in Gegenwart von BLM-konditioniertem Medium tubuläre Strukturen aus und zeigten eine vermehrte Migration in diese Matrix. Konditioniertes Medium der wenig invasiven WM164 Melanomzellen hatte dagegen keinen Einfluss auf Morphologie und Migration der Endothelzellen. Diese Befunde weisen darauf hin, dass Endothelzellen zum einen den Kontakt zu einer dreidimensionalen Matrix, z.B. Fibrin oder Kollagen, benötigen und zum anderen, dass die Expression von Proteasen für die Invasion wesentlich ist. Inhibitionsstudien mit VEGF neutralisierender Antikörpern und dem MMP-Inhibitor Phenanthrolin machten deutlich, dass sowohl VEGF als auch MMPs bei der Induktion tubulärer Strukturen involviert sind. Die erhöhte Proliferation und Differenzierung der Endothelzellen ist abhängig von VEGF, welches in erhöhten Mengen von Melanomzellen sezerniert wird. Dieser Wachstumsfaktor induziert die Synthese von MT1-MMP und könnte somit zur vermehrten Degradation der Fibrinmatrix führen. Das Verständnis der hier analysierten molekularen Mechanismen stellt eine grundlegende Basis zur Entwicklung neuer Therapien zur Behandlung maligner Melanome dar, die nicht nur die Tumorzellen selbst, sondern auch das peritumorale Stroma als Ansatzpunkt für ein gezieltes Eingreifen in die Invasion und Metastasierung von Tumorzellen einbeziehen

Комплекс геофизических исследований скважин для контроля технического состояния скважин и определения эксплуатационных характеристик пласта-коллектора на Медвежьем месторождении (ЯНАО)

Объектом исследования является: Медвежье нефтегазоконденсатное месторождение. Цель работы – Проектирование комплекса промыслово-геофизических исследований для оценки технического состояния скважины после капитального ремонта. В процессе исследования проводился: анализ промыслово-геофизических исследований. В результате исследования: был запроектирован комплекс для изучения технического состояния скважины. Область применения: результаты ВКР могут использоваться на нефтегазовых месторождениях с целью изучения технического состояния.The object of research is: Medvezhye oil and gas condensate field. The purpose of the work is to design a complex of field-geophysical surveys for assessing the technical condition of a well after major repairs. In the course of the study, the following was carried out: analysis of field geophysical studies. As a result of the study: a complex was designed to study the technical condition of the well. Field of application: the results of the research and development work can be used in oil and gas fields in order to study the technical condition of wells. Significance of the w

Transforming of the Tumor Microenvironment: Implications for TGF-β Inhibition in the Context of Immune-Checkpoint Therapy

Significant breakthroughs have been achieved in the fields of oncogenic signaling inhibition and particularly immune-checkpoint blockade has triggered substantial enthusiasm during the last decade. Antibody-mediated blockade of negative immune-checkpoint molecules (e.g., PD-1/PD-L1, CTLA-4) has been shown to achieve profound responses in several of solid cancers. Unfortunately, these responses only occur in a subset of patients or, after initial therapy response, these tumors eventually relapse. Thus, elucidating the determinants of intrinsic or therapy-induced resistance is the key to improve outcomes and developing new treatment strategies. Several cytokines and growth factors are involved in the tight regulation of either antitumor immunity or immunosuppressive tumor-promoting inflammation within the tumor microenvironment (TME), of which transforming growth factor beta (TGF-β) is of particular importance. This review will therefore summarize the recent progress that has been made in the understanding of how TGF-β blockade may have the capacity to enhance efficacy of immune-checkpoint therapy which presents a rational strategy to sustain the antitumor inflammatory response to improve response rates in tumor patients. Finally, I will conclude with a comprehensive summary of clinical trials in which TGF-β blockade revealed therapeutic benefit for patients by counteracting tumor relapses

Tension in Cancer

Integrins represent a large family of cell receptors that mediate adhesion to the extracellular matrix (ECM), thereby modulating a variety of cellular functions that are required for proliferation, migration, malignant conversion and invasiveness. During tumorigenesis the conversion of a tumor cell from sessile, stationary phenotype to an invasive phenotype requires the ability of tumor cells to interact with their environment in order to transduce signals from the ECM into the cells. Hence, there is increasing evidence that changes in the composition, topography and tension of tumor matrix can be sensed by integrin receptors, leading to the regulation of intracellular signalling events which subsequently help to fuel cancer progression. The fact that intracellular signals perceived from integrin ligand binding impact on almost all steps of tumor progression, including tumor cell proliferation, survival, metastatic dissemination and colonization of a metastatic niche, renders integrins as ideal candidates for the development of therapeutic agents. In this review we summarize the role of integrins in cancer with the special focus on cancer therapies and the recent progress that has been made in the understanding of “integrin-induced tension in cancer”. Finally, we conclude with clinical evidence for the role of integrin-mediated mechanotransduction in the development of therapy-resistant tumors

Allosteric Activation of GDP-Bound Ras Isoforms by Bisphenol Derivative Plasticisers

The protein family of small GTPases controls cellular processes by acting as a binary switch between an active and an inactive state. The most prominent family members are H-Ras, N-Ras, and K-Ras isoforms, which are highly related and frequently mutated in cancer. Bisphenols are widespread in modern life because of their industrial application as plasticisers. Bisphenol A (BPA) is the best-known member and has gained significant scientific as well as public attention as an endocrine disrupting chemical, a fact that eventually led to its replacement. However, compounds used to replace BPA still contain the molecular scaffold of bisphenols. BPA, BPAF, BPB, BPE, BPF, and an amine-substituted BPAF-derivate all interact with all GDP-bound Ras-Isoforms through binding to a common site on these proteins. NMR-, SOScat-, and GDI- assay-based data revealed a new bisphenol-induced, allosterically activated GDP-bound Ras conformation that define these plasticisers as Ras allosteric agonists

Transmembrane Collagen XVII Modulates Integrin Dependent Keratinocyte Migration via PI3K/Rac1 Signaling

<div><p>The hemidesmosomal transmembrane component collagen XVII (ColXVII) plays an important role in the anchorage of the epidermis to the underlying basement membrane. However, this adhesion protein seems to be also involved in the regulation of keratinocyte migration, since its expression in these cells is strongly elevated during reepithelialization of acute wounds and in the invasive front of squamous cell carcinoma, while its absence in ColXVII-deficient keratinocytes leads to altered cell motility. Using a genetic model of murine <i>Col17a1⁻</i>^{<b><i>/</i></b><i>−</i>} keratinocytes we elucidated ColXVII mediated signaling pathways in cell adhesion and migration. <i>Col17a1⁻</i>^{<b><i>/</i></b><i>−</i>} keratinocytes exhibited increased spreading on laminin 332 and accelerated, but less directed cell motility. These effects were accompanied by increased expression of the integrin subunits β4 and β1. The migratory phenotype, as evidenced by formation of multiple unstable lamellipodia, was associated with enhanced phosphoinositide 3-kinase (PI3K) activity. Dissection of the signaling pathway uncovered enhanced phosphorylation of the β4 integrin subunit and the focal adhesion kinase (FAK) as activators of PI3K. This resulted in elevated Rac1 activity as a downstream consequence. These results provide mechanistic evidence that ColXVII coordinates keratinocyte adhesion and directed motility by interfering integrin dependent PI3K activation and by stabilizing lamellipodia at the leading edge of reepithelializing wounds and in invasive squamous cell carcinoma.</p></div