Für die Invasion und Metastasierung von soliden Tumoren ist die proteolytische Aktivität des urokinase-typ Plasminogen-Aktivator-Systems (uPA-System) und des Matrix-Metalloproteinase-Systems (MMP-System) von großer Bedeutung. Durch die Interaktion von uPA- und MMP-System kann eine Vielzahl von Proteasen aktiviert werden und im Zusammenspiel können alle Komponenten der Extrazellulären Matrix abgebaut werden, so dass Invasion, Extravasation und Migration von Tumorzellen in das Zielgewebe ermöglicht werden. Um die Bindung von uPA an seinen membranständigen Rezeptor und die nachfolgende Plasminaktivierung zu verhindern, wurde das Gen für eine lösliche (soluble) Form des uPA-Rezeptors (suPAR) in Fibrosarkomzellen stabil transfiziert und überexprimiert. Um die Matrix Metalloproteinasen (MMPs) zu inhibieren, wurde ein natürlicher Inhibitor der MMPs, Tissue Inhibitor of Metalloproteinases, Typ 1 (TIMP-1), stabil transfiziert und überexprimiert. Es wurde ein eukaryotischer Expressionsvektor kloniert, um sequentiell beide Gene zu transfizieren und eine Zelllinie zu erhalten, die sowohl suPAR als auch TIMP-1 stabil überexprimierte. Die Zelllinien wurden charakterisiert und in vitro im Invasionsassay und in vivo im experimentellen Metastasierungsmodell mit der Ausgangszelllinie HT 1080 verglichen. In vitro zeigte sich im Matrigel-Invasionsassay eine Reduktion des invasiven Potentials der Zelllinie, die suPAR überexprimierte. Für die Zelllinie, die TIMP-1 überexprimierte sowie die Zelllinie, die beide Transgene überexprimierte, konnte dieser Effekt nicht gezeigt werden. Um das metastatische Potential der Zelllinien in vivo zu untersuchen, wurde ein experimentelles Metastasierungsmodell der Fibrosarkomzelllinie HT 1080 etabliert. Die Überexpression von suPAR oder TIMP-1 in vivo reduzierte die Zahl der Lungenmetastasen signifikant. Die kombinierte Expression beider Transgene führte zu einer geringeren Reduktion der Lungenmetastasierung. Wurde zusätzlich zur Überexpression von TIMP-1 ein monoklonaler, gegen den uPA-Rezeptor gerichteter Antikörper (uPAR-mAK) eingesetzt, war die Zahl der Lungenmetastasen im Vergleich zur Einzelbehandlung weiter reduziert. Es konnte hier erstmals gezeigt werden, dass die Überexpression von suPAR und TIMP-1 die Zahl der Lungenmetastasen einer Fibrosarkomzelllinie im experimentellen Metastasierungsmodell signifikant senken konnte. Die kombinierte Inhibition von uPA- und MMP-System im Fibrosarkommodell führte zu einer weiteren Inhibition der Metastasierung. Es konnte proof of principle erbracht werden, dass die kombinierte Inhibition von uPA- und MMP-System die Lungenmetastasierung effizienter hemmt als die Inhibition eines Systems allein.     «

Für die Invasion und Metastasierung von soliden Tumoren ist die proteolytische Aktivität des urokinase-typ Plasminogen-Aktivator-Systems (uPA-System) und des Matrix-Metalloproteinase-Systems (MMP-System) von großer Bedeutung. Durch die Interaktion von uPA- und MMP-System kann eine Vielzahl von Proteasen aktiviert werden und im Zusammenspiel können alle Komponenten der Extrazellulären Matrix abgebaut werden, so dass Invasion, Extravasation und Migration von Tumorzellen in das Zielgewebe ermöglich...     »

The proteolytic activity of the urokinase-type plasminogen activator system (uPA-system) and the matrix metalloproteinase system (MMP-system) are of crucial importance for invasion and metastasis of solid tumors. By the interaction of the two systems, a large number of proteases can be activated and thus degrade all components of the extracellular matrix (ECM), thereby enabling the tumor cells to invade, extravasate and finally form metastases at distant sites. In order to impair the binding of uPA to its membrane-bound receptor and the subsequent activation of plasminogen, the gene for a soluble form of the uPA-receptor (suPAR) was stably transfected into a fibrosarcoma cell line and continously overexpressed. A natural inhibitor of matrix metalloproteinases (MMPs), tissue inhibitor of metalloproteinases type 1 (TIMP-1) was stably transfected and overexpressed to inhibit the activity of matrix metalloproteinases. A eucaryotic expression plasmid was cloned to sequentially transfect both transgenes and to create a cell line stably overexpressing both suPAR and TIMP-1. The cell lines were characterised and compared to the native fibrosarcoma cell line HT 1080 in an invasion assay in vitro and in an experimental metastasis model in vivo. In vitro, there was a reduction of the proteolytic potential of the cell line overexpressing suPAR in the matrigel invasion assay. This effect could not be observed in the cell line overexpressing TIMP-1 or for the cell line overexpressing both transgenes. An experimental metastasis model of the fibrosarcoma cell line HT 1080 was established to investigate the metastatic potential of the cell lines in vivo. The overexpression of suPAR and the overexpression of TIMP-1 significantly reduced the number of lung metastases. The combined overexpression of both transgenes led to a smaller reduction of the number of lung metastases. However, in comparison to the overexpression of a single transgene, the number of lung metastases could be further reduced if the mice were additionally treated with a monoclonal antibody against the uPA-receptor (uPAR-mab). It was shown for the first time, that the overexpression of suPAR and TIMP-1 reduces the number of lung metastases of a fibrosarcoma cell line in an experimental metastasis model. The combined inhibition of the uPA-system and the MMP-system led to a further inhibition of metastasis. It was shown proof of principle, that the combined inhibition of both the uPA-system and the MMP-system is superior to the inhibition of one system alone to reduce lung metastases.     «

The proteolytic activity of the urokinase-type plasminogen activator system (uPA-system) and the matrix metalloproteinase system (MMP-system) are of crucial importance for invasion and metastasis of solid tumors. By the interaction of the two systems, a large number of proteases can be activated and thus degrade all components of the extracellular matrix (ECM), thereby enabling the tumor cells to invade, extravasate and finally form metastases at distant sites. In order to impair the binding of...     »