Tumor-Stromazell-Interaktion im Lewis-Lungenkarzinom-Modell

Abstract

Ziel dieser Arbeit war die Untersuchung der Interaktion von Tumorstromazellen am Beispiel muriner Monozyten / Makrophagen mit Lewis-Lungen-Karzinom-Zellen (LLC1-Zellen). Im Fokus des Interesses stand dabei die Untersuchung des Proliferations- und Zytokinexpressionsverhaltens unter gegenseitiger Cokultivierung. Des Weiteren interessierte uns der Effekt des Multikinaseinhibitors Sorafenib auf LLC1-Zellen, murine Monozyten / Makrophagen sowie auf deren wechselseitige Interaktion.Wir generierten aus murinem Knochenmark sowohl Monozyten als auch Makrophagen und inkubierten die ausdifferenzierten Zellen zusammen mit LLC1-Zellen. In einer weiteren Versuchsreihe fügten wir miteinander interagierenden Monozyten / Makrophagen und LLC1-Tumorzellen den Multikinaseinhibitor Sorafenib hinzu. Die aus den Cokultivierungsversuchen gewonnenen Medien wurden für Proliferationsversuche sowie Cytokinexpressionsuntersuchungen verwendet. Unsere Ergebnisse zeigen die Bedeutung der Tumorstromazellen für malignes Zellwachstum. Wir fanden ein signifikant gesteigertes LLC1-Zellwachstum unter der Inkubation mit monozyten- und makrophagenkonditionierten Medien. Des Weiteren zeigte sich eine deutliche Zunahme von proinflammatorischen Zytokinen in den Medien, welche aus der Interaktion von LLC1-Zellen mit Monozyten / Makrophagen stammten. In den Sorafenib beeinflussten Versuchen zeigte sich eine Reduktion des LLC1-Zellwachstums sowohl unter der Applikation von Sorafenib als auch unter sorafenib-monozyten- und makrophagenkonditionierten Medien. Weiterhin führte die Applikation von Sorafenib zu Monozyten- / Makrophagenpopulationen zu einer deutlichen Proliferationsabnahme der Monozyten / Makrophagen. Damit konnten wir zum einen zeigen, dass Sorafenib einen direkten Effekt auf LLC1-Zellen hat und zum anderen konnten wir Sorafenib ein immunmodulatorisches Potenzial nachweisen. Des Weiteren zeigte sich uns ein stärkerer wachstumsinhibitorischer Trend für Sorafenib unter der Tumorstromainteraktion im Vergleich zu seiner Wirkung alleine auf LLC1-Zellen. Hinsichtlich des Zytokinexpressionsmusters von LLC1-Zellen und Monozyten / Makrophagen führte Sorafenib zu einer deutlichen Abnahme proinflammatorischer Zytokinkonzentrationen und einer Steigerung antiinflammatorischer Zytokinspiegel in den konditionierten Medien.

The aim of this study was to investigate the influence of the interaction of murine monocytes and macrophages with lewis lung carcinoma cells (LLC1 cells) on the proliferation and cytokine expression patterns of tumor and stromal cells. Furthermore, we were interested in the effect of the multikinase inhibitor sorafenib on LLC1 cells, murine monocytes and macrophages and their mutual interaction. We generated both monocytes and macrophages from murine bone marrow and incubated the cells with LLC1 cells. In another series of experiments, we added the multikinase inhibitor sorafenib to interacting monocytes / macrophages and LLC1 tumor cells. The media were used for both proliferation tests and cytokine expression tests.Our results demonstrate the importance of tumor stromal cells for malignant cell growth. We found a significantly increased LLC1 cell growth when the cells were incubated with monocyte / macrophage conditioned media. In addition, we found a significant increase of proinflammatory cytokines in the media, which originated from the interaction of LLC1 cells with monocytes / macrophages.The sorafenib influenced trials showed both a reduction of the LLC1 cell growth, whether the tumor cells were incubated with sorafenib or with sorafenib in monoctes / macrophages incubated media. Furthermore, the application of sorafenib to monocyte / macrophage populations led to a significant decrease in the proliferation of these cells. Thus we have shown for the first time that sorafenib has a direct effect on LLC1 cells. Besides we demonstrated an immunomodulatory potential of sorafenib. Furthermore, we showed a stronger trend for sorafenib to inhibit cell proliferation under the tumor stromal cell interaction compared to its effect alone on LLC1 cells. Regarding the cytokine expression patterns of LLC1 cells and monocytes / macrophages sorafenib resulted in a marked decrease of proinflammatory cytokines and an increase of anti-inflammatory cytokine levels in the conditioned media.