Hamostaseologie 2007; 27(01): 64-70
DOI: 10.1055/s-0037-1616902
Orginal Articles
Schattauer GmbH

Antimetastatische Effizienz synthetischer Serinproteaseinhibitoren

Tiermodelle zur AnalyseAnti-metastatic effects of serine protease inhibitorsanimal models for analysis
A. Krüger
1   Institut für Experimentelle Onkologie und Therapieforschung
,
T. Krebs
1   Institut für Experimentelle Onkologie und Therapieforschung
,
I. J. Banke
1   Institut für Experimentelle Onkologie und Therapieforschung
2   Chirurgische Klinik und Poliklinik, Klinikum rechts der Isar der Technischen Universität München
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Publication Date:
27 December 2017 (online)

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Zusammenfassung

Es gibt kein wirksames adjuvantes Therapeutikum, das die aggressive Ausbreitung von Tumorzellen in fortgeschrittenen Tumorstadien oder bei chirurgischer Entfernung des Primärtumors verhindert. Obwohl Proteasen einschließlich der Serinproteasen als vielversprechende Zielstrukturen für eine antimetastatische Krebstherapie ausgewiesen wurden, schlug die klinische Einführung synthetischer Proteaseinhibitoren (SPIs) fehl. Zusätzlich zu Überlegungen zu klassischen Herangehensweisen bei der Prüfung von SPIs als Krebstherapeutika in vivo, beleuchten wir hier unsere Ergebnisse mit einem einfach handhabbaren, hochsensitiven und schnellen In-vivo-Metastasierungsmodell und seine Bedeutung für die Entwicklung effizienter, antimetastatisch wirksamer SPIs. Die lacZ-Markierung sehr aggressiver T-Zell-Lymphomzellen ermöglicht die hochsensitive und reproduzierbare Detektion von Metastasen innerhalb von sieben Tagen nach Tumorzellinokulation, durch X-Gal-Färbung ganzer Organe. Dieses Modell erlaubt ein kostengünstiges und materialsparendes paralleles Screening einer Serie von SPIs mit unterschiedlichen Spezifitäten für verschiedene Serinproteasen. Durch Korrelationen zwischen Spezifität und antimetastatischer Effizienz identifizierten wir den Gerinnungsfaktor Xa als wichtige Zielstruktur antimetastatischer SPIs und konnten diese Information für das weitere Design und die Optimierung von Faktor-Xaspezifischen Leitstrukturen verwenden. Schlussfolgerung: Wir können exemplarisch zeigen, dass In-vivo-Analysen mit hohem Durchsatz die Optimierung von Leitstrukturen dirigieren können und darüber hinaus zu unerwarteten, neuen Einblicken in die Molekularbiologie der Metastasierung führen.

Summary

To date, no effective adjuvant drug preventing the aggressive spread of tumour cells in late stages of cancer disease or at the time-point of primary tumour removal is available. Although proteases, including members of the large serine protease family, were shown to be promising targets for an anti-metastatic cancer therapy, synthetic protease inhibitors (SPIs) have so far failed to be introduced into the clinic. In addition to considerations in the design of classical in vivo-tests of SPIs as cancer therapy agents, we here review our findings with a straightforward, highly sensitive and very fast in vivo metastasis model and its implications in the development of efficient anti-metastatic SPIs. The lacZ-tagging of tumour cells of this very aggressive T-cell lymphoma model allowed highly sensitive and reproducible detection of metastases within seven days after tumour cell inoculation by X-gal staining of whole organs, allowing cost-effective and material-saving side-by-side screening of a series of SPIs with different specificities for different serine proteases. By establishment of specificity/antimetastatic efficacy correlations we identified coagulation factor Xa as one important target of anti-metastatic SPIs and could use this information for the subsequent design and optimization of factor Xa-specific lead structures. Conclusion: We exemplify the usefulness of high-throughput in vivo analysis to direct optimization of lead structures and how this may allow unexpected insight into the molecular biology of metastasis.