Zelltypspezifische Suizidgentherapie für Pankreaskarzinome:
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Filderstadt-Bernhausen
Im Selbstverl.
2004
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Inhaltsverzeichnis
Inhaltsverzeichnis I
Abkürzungen und Worterklärungen IV
1. Einleitung 1
1.1 Das Pankreaskarzinom 1
1.1.1 Aufbau des Pankreas 2
Abbildung 1.1: Anatomie des Pankreas 2
1.1.2 Genetische Marker 3
1.2 Somalische Gentherapie 4
1.2.1 Wahl des therapeutischen Gens 4
1.2.2 Auswahl viraler Vektoren 6
Tabelle 1.1: Vergleich von viralen und nicht viralen Transfersystemen 7
Abbildung 1.2: Genomkarte von Adenoviren und davon abgeleiteten
Vektoren 8
1.2.3 Gentherapie bei Pankreaskarzinomen 9
1.2.3.1 Eigene Vorarbeiten 10
1.3 Ziele der Arbeit 10
2. Material und Methoden 11
Tabelle 2.1: Verwendete Oligonukleotide 12
2.1 Häufig verwendete Lösungen und Puffer 13
2.2 Immunhistochemische Färbungen 14
2.2.1 Allgemeines Protokoll für immunhistochemische Färbungen 14
2.3 Klonierung 15
2.3.1 Klonierung der Reportergenkonstrukte 15
Abbildung 2.1: Reportergenvektor pGL3-basic (Promega) 16
2.3.1.1 PCR zur Generierung der verschiedenen Promotorfragmente 17
2.3.1.1.1 PCR mit promotorspezifischen Primern 17
2.3.1.1.2 PCR mit Schnittstellenprimern 18
2.3.1.2 Restriktionsverdau der verschiedenen Promotorfragmente und des
Reportergenvektors pGL3-basic 19
2.3.1.3 Ligation 19
Abbildung 2.2: Formel zur Berechnung des Vektor-Insert-Verhältnis 19
2.3.1.4 Transformation 20
2.3.1.4.1 Benötigte Medien und Lösungen für das Arbeiten mit Bakterien 20
2.3.1.4.2 Herstellung elektrokompetenter Zellen 21
2.3.1.4.3 Elektroporation 21
I
Inhaltsverzeichnis
2.3.1.4.4 Screening auf positive Klone 22
2.3.1.5 Sequenzierung 22
2.3.2 Klonierung der Suizidgenkonstrukte 23
2.4RT-PCR 24
2.4.1 RNA-Isolation aus Zellkulturmaterial 24
2.4.2 Multiplex-PCR 25
2.5 Zellbiologische Methoden 26
2.5.1. Kulturbedingungen eukaryontischer Zellinien 26
Tabelle 2.2: Verwendete Zelllinien 26
2.5.2 Untersuchung der Promotoraktivität 27
2.5.2.1 Reportergentechnologie 27
Abbildung 2.3: Biolumineszenz-Reaktion katalysiert durch Firefly und
Renilla Luciferase 28
2.5.2.2 Transfektion 29
2.5.2.3 Lumineszenznachweis der enzymatischen Luciterase-Aktivität 29
2.5.2.4 LacZ-Assay 30
2.6 Zytotoxizitätsassay 30
3. Ergebnisse 32
3.1 In silico Analysen 32
3.1.1 Pankreasgewebespezifische Promotoren CEL, CK19, MUC1 und SEL1L...32
3.1.2 Tumorspezifische Promotoren TFF1, MUC4 (MUC4-1, MUC4-2) und hTERT
{TP1, TP2) 33
3.2 Untersuchungen an Primärgewebe 34
Abbildung 3.1: Immunohistochemische HE-Färbung mit einem Antikörper
gegen das Cytokeratin 19 (CK19) in verschiedenen Geweben 36
Abbildung 3.2: Immunhistochemische HE-Färbung mit einem Antikörper
gegen das Muzin 1 (MUC1) in verschiedenen Geweben 38
3.3 Klonierung 39
3.3.1 Klonierung der Reportergenkonstrukte 39
Abbildung 3.3: Reportergenkonstrukte nach Kontrollverdau 40
3.3.2 Klonierung der Suizidgenkonstrukte 41
Abbildung 3.4: Suizidgenkonstrukte 41
3.4 Untersuchungen im Zellkultursystem 42
3.4.1 Reportergenanalysen 42
3.4.1.1 Exogene Expression 42
3.4.1.2 Transfektionseffizienzen 43
Abbildung 3.5: LacZ-Assay 43
II
Inhaltsverzeichnis
3.4.1.3 Untersuchung der Promotoraktivitäten 44
Abbildung 3.6: Promotoraktivitäten der getesteten Reportergenkonstrukte in
den Pankreaskarzinomzelllinien DAN-G (A) und PANC-1 (B) 45
Abbildung 3.7: Promotoraktivitäten der getesteten Reportergenkonstrukte in
der Magenkarzinomzelllinie MKN45 46
3.4.2 RT-PCR Studien 47
Abbildung 3.8: RT-PCR zur Bestimmung der endogenen Expression von
CEL, MUC1 und SEL1L in der Pankreaskarzinomzelllinie DANG 47
Abbildung 3.9: RT-PCR zur Bestimmung der endogenen Expression von
CEL, MUC1 und SEL1L in der Magenkarzinomzelllinie MKN45 48
3.4.3 Zytotoxischer Effekt 49
Abbildung 3.10: Suizidgeneffekt am Beispiel der Pankreaskarzinomzelllinie
DAN-G 49
Tabelle 3.1: Quantitative Bestimmung des zytotoxischen Effekts in der
Pankreaskarzinomzelllinie DANG 50
Tabelle 3.2: Quantitative Bestimmung des zytotoxischen Effekts in der
Pankreaskarzinomzelllinie PANC-1 50
4. Diskussion 51
4.1 Auswahl zelltypspezifischer Promotoren 51
4.2 Immunhistochemische Studien an Primärgewebe 55
4.3 Auswertung der Expressionsstudien mittels Reportergentechnologie und RT-
PCR 56
4.3.1 Vergleich der Promotoraktivitäten in Pankreaskarzinomzelllinien 57
4.3.1.1 Promotoren mit geringer Aktivierungseffizienz 57
4.3.1.2 Promotoren mit moderater Aktivierungseffizienz 58
4.3.1.3 Promotoren mit starker Aktivierungseffizienz 59
4.3.2 Vergleich der Promotoraktivitäten in Kontrollzelllinien 59
4.3.2.1 Expressionsstudien in der Magenkarzinomzelllinie MKN45 59
4.3.2.2 Expressionsstudien in der Kolonkarzinomzelllinie HT29 61
4.4 Auswertung des Zytotoxizitäts-Assay 62
4.5 Ausblick 64
5. Zusammenfassung 66
6. Literaturverzeichnis 68
7. Anhang 75
III
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