Titelaufnahme

Titel
Generation of metastatic melanoma specific antibodies / submitted by Birgit Schütz, MSc
Verfasser / VerfasserinSchütz, Birgit
GutachterMikula, Mario ; Mikulits, Wolfgang
ErschienenWien, 02/2017
Umfangxiv, 67 Blätter : Illustrationen
HochschulschriftMedizinische Universität, Dissertation, 2017
Anmerkung
Zusammenfassung in deutscher Sprache
Datum der AbgabeFebruar 2017
SpracheEnglisch
Bibl. ReferenzOeBB
DokumenttypDissertation
Schlagwörter (DE)Melanom / Immunisierung / Biomarker / Sensitivität / Spezifität
Schlagwörter (EN)Melanoma / immunization / biomarker / metastasis marker / sensitivity / specificity / survival
Schlagwörter (GND)Melanom / Therapie
URNurn:nbn:at:at-ubmuw:1-10020 Persistent Identifier (URN)
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Generation of metastatic melanoma specific antibodies [11.12 mb]
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Zusammenfassung (Deutsch)

Das Melanom ist die aggressivste Form des Hautkrebses und die Häufigkeit der Neuerkrankungen steigt stetig an. Trotz neuester Fortschritte in der Melanom-Therapie, wie die Entwicklung von Immuntherapeutika, ist die Krankheit immer noch schwer behandelbar. Insbesondere die Resistenz gegen die Therapie und die Wiederkehr von Tumoren stellt ein großes Problem dar. Daher ist die Identifizierung von Primärtumoren, die in der Lage sind zu metastasieren, von großer Wichtigkeit für die Unterteilung der Patienten und die daraus resultierende, geeignete Behandlung. Dennoch, vor allem bedingt durch die große Heterogenität dieser Krebserkrankung, gibt es zur Zeit keinen Marker der die Entwicklung und Progression vom Melanom voraussagen kann.

Die Diagnose resultiert derzeit hauptsächlich aus einer Kombination von mehreren Biomarkern und andere Charakteristika wie die Ulzeration und die Tumordicke helfen dabei die Überlebensrate der Patienten zu definieren.

Um diesem Problem entgegenzuwirken, haben wir polyklonales Antiserum entwickelt, das gegen metastatische Melanom-Lysate gerichtet ist. Unsere Methode basiert auf der Verwendung von isogenen Zelllinien für die Immunisierung, die unterschiedliches Metastasierungspotential haben. Dieses Verfahren resultiert in einer heterogenen Antikörpermischung. Dieses Serum haben wir mittels konsekutiven Affinitätschromatographie-Schritten aufgereinigt. Die Methode beschreibt einen neuartigen Ansatz in der Herstellung von Biomarkern. Der so entstandene Antikörper, genannt MHA-3, zeigt eine starke Reaktion gegen metastatische Melanomzelllinien, sowohl in vitro als auch in vivo. Auch ein Test auf humanen Melanomproben zeigt ähnlich gute Ergebnisse. MHA-3 ist in der Lage zwischen metastasierendem und nicht metastasierendem Melanom zu unterscheiden. Im Vergleich zu S100b, einem Marker der häufig zur Melanom Diagnose eingesetzt wird, konnten wir zeigen, dass MHA-3 stärker mit dem Tumorstadium korreliert.

Wir haben auch 18 Proteine mittels Proteom-Analyse identifiziert, die von MHA-3 gebunden werden. Wir konnten zeigen, dass viele dieser Proteine im metastatischen Melanom hochreguliert sind und möglicherweise für einen aggressiven Phenotyp stehen. Hauptsächlich DNA Reparaturmechanismen scheinen mit einem metastatischen Verhalten der Tumorzellen in Verbindung zu stehen. Interessanterweise haben wir auch gesehen, dass eine Kombination all dieser Proteine in einem Kaplan-Meier Plot signifikante Unterschiede in der Überlebensrate von Melanompatienten aufweist, speziell im Vergleich zu jedem einzelnen Protein. Das deutet darauf hin, dass ein Antikörper der mehrere Epitope erkennt einem konventionellen Antikörper überlegen ist.

Zusammenfassend konnten wir einen polyklonen Antikörper entwickeln, der in der Lage ist, metastatisches Melanom auf Paraffinschnitten zu erkennen und es möglich macht, die Überlebensrate von Patienten vorauszusagen.

Zusammenfassung (Englisch)

Melanoma is the most aggressive type of skin cancer and incidences are still continuously rising. Despite recent advances in therapy, like the development of immunotherapeutic agents, melanoma is yet difficult to treat. Especially the resistance to therapy and recurrence of tumors represents a huge problem. Thus, identification of primary tumors that have the ability to develop metastasis is of paramount importance for patient stratification and subsequent selection of appropriate treatment. However, mainly due to the heterogeneity of the disease, no single marker exists that is routinely used to predict melanoma progression. Diagnosis is mainly achieved through a combination of several biomarkers and other characteristics like ulceration or tumor thickness, which help to predict patient survival.

To address this problem, we generated a polyclonal antiserum directed against metastatic melanoma tissue lysate. Our method is based on isogenic cell lines used for immunization that have different metastatic properties resulting in a heterogeneous mixture of antibodies. Next, we purified the obtained serum via consecutive affinity chromatography steps. This method represents a novel approach for biomarker generation. The resulting antibody, termed MHA-3, showed high reactivity against metastatic melanoma cell lines both in vitro and in vivo. Tests on human melanoma samples showed equally good results. MHA-3 was able to discriminate between metastatic and non-metastatic melanoma samples. Importantly, when we compared our antibody to S100b, a marker that is frequently used in melanoma diagnosis, we could observe a superior correlation of MHA-3 with tumor stage than S100b.

Furthermore, we performed proteome analysis and identified 18 target proteins of MHA-3. We and others could show that several of these proteins are indeed up-regulated in metastatic melanoma and indicate a more aggressive phenotype. Mainly, the DNA repair response seems to be associated with metastatic behavior. Interestingly, combined expression profiling of all identified proteins revealed a significant survival difference in melanoma patients, especially when compared to single expression analysis. This suggests that a specific polyclonal antibody that is able to recognize multiple epitopes is superior to conventional monoclonal antibodies.

In summary, we developed an antibody which is able to detect metastatic melanoma on paraffin embedded sections, allows to predict patient survival and furthermore might represent a valuable additional tool for precise melanoma diagnosis.