Background & Aims Apical ABC-transporter BSEP/ABCB11 is in charge of bile acid delivery. Loss of BSEP in end-stage liver disease such as acute-on-chronic liver failure (ACLF) leads to severe cholestasis and poor prognosis. Our previous study shows that transcription factor FOXA2 replaces FXR to control BSEP expression in ACLF. As a sepsis-like syndrome, ACLF patients usually suffer from severe bacterial infection. In this study, we scrutinize how LPS influences apical BSEP expression through modulating FOXA2.

The apical molecule BSEP is a key transporter in charge of bile acid delivery. In physiological conditions, nuclear receptor FXR controls BSEP expression by binding to its promoter. In acute-on-chronic liver failure (ACLF), systemic inflammatory response (SIRS) inhibits FXR expression or leads to loss of FXR nuclear translocation. Interestingly, most hepatocytes of ACLF patients maintain BSEP expression on bile canaliculi. The current study is investigating the regulatory mechanisms underlying BSEP expression in ACLF.

Liver progenitor cell (LPC) differentiation into mature hepatocytes determines survival and recovery of patients with acute-on-chronic liver failure (ACLF), who suffer from massive hepatic necrosis. Interestingly, even in irreversible ACLF, LPCs differentiate towards hepatocytes. However, these LPC-derived hepatocytes do not provide sufficient hepatocytic function, as required for systemic homeostasis. This study demonstrates a crucial role of Activin-dependent lineage-determining transcription factor HNF4a in the maintenance of key hepatocyte function.

Das Magenkarzinom zeichnet sich durch eine hohe Mortalität aus. Die Diagnose erfolgt meist in fortgeschrittenen Stadien mit schlechter Überlebensprognose. Daher besteht ein dringender Bedarf an der Aufklärung von Wirkmechanismen und Entwicklung neuer Behandlungsstrategien. Einer umfassenden molekularen Charakterisierung verschiedener Subtypen des Magenkarzinoms zufolge ist das diffuse Magenkarzinom durch Mutationen der GTPase RHOA gekennzeichnet. RHOA aktiviert RHO-assoziierte Proteinkinasen (ROCK1/2), welche Zellkontraktion, Migration und Wachstum steuern und möglicherweise zur Pathogenese des Magenkarzinoms beitragen. Allerdings konnte ein therapeutischer Nutzen der Inhibition des RHO-Signalwegs bislang nicht nachgewiesen werden. In der vorliegenden Studie wurde die hemmende Wirkung des ROCK1/2 Inhibitors 1-(5-Isoquinolinsulfonyl-) homopiperazin (HA-1077, Fasudil) auf das Tumorwachstum im präklinischen Modell des Magenkarzinoms untersucht. Diese Substanz ist für die Behandlung von zerebrovaskulären Blutungen bei Patienten in Asien zugelassen. In humanen Zellen des Magenkarzinoms induzierte Fasudil den Zelltod und verringerte in CEA424-SV40 TAg transgenen Mäusen die Tumorgröße nach intraperitonealer Verabreichung (10 mg/kg pro Tag, 4 Mal pro Woche, für 4 Wochen). Die präklinische Wirksamkeit wurde histologisch und mittels PET/CT bestätigt. Massenspektrometrische Untersuchungen an Tumorgewebe identifizierten einen Biomarker mit translationaler Relevanz und eine unvollständige aber schnelle Verteilung von Fasudil im Tumorgewebe in situ. Im Vergleich zu nicht-malignem Magengewebe der Maus war die RHOA Expression in neoplastischem Gewebe erhöht. Fasudil verringerte hingegen die (Auto-) Phosphorylierung von ROCK2 (THR249) sowohl in vivo als auch in humanen Tumorzellen in vitro. Aus unseren Daten geht insgesamt hervor, dass die Inhibition des RHO-Signalwegs eine neue Strategie für die Behandlung eines molekularen Subtyps des Magenkarzinoms darstellen könnte.

Einleitung: Resistenzen sind Hauptgrund für Therapieversagen bei fortgeschrittenem KRK. Molekulare Mechanismen der Resistenzen einer Therapie gegen den Epidermal Growth Factor Receptor (EGFR) sind teilweise bekannt. Dazu gehören Mutationen des EGFR-Ras-Raf-MEK-ERK Signalwegs. Peroxisom-Proliferator-aktivierter Rezeptor Gamma (PPARg) ist ein Transkriptionsfaktor, der die Differenzierung epithelialer Zellen fördert und das Wachstum humaner KRK-Zellen hemmt. PPARg wird durch die „extracellular signal-regulated kinases“ – 1/2 (ERK 1/2) und „mitogen-activated protein kinase kinase“ – 1 (MEK1) gehemmt. Die RAS-Inhibitoren Caveolin-1 (CAV1) und DOK1 können die Inaktivierung von PPARg aufheben und durch PPARg-Liganden induziert werden.

Einleitung: Transgene KRAS-Mausmodelle entwickeln Läsionen der serratierten Histo-Morphologie der kolorektalen Karzinogenese. RAS induziert die Produktion von Chemo-/Zytokinen und fördert die maligne Transformation des Darmepithels. Das Immunsystem spielt dabei eine ambivalente Rolle, so kann es neben der Tumorkontrolle auch kolorektale Karzinome (KRK) fördern, indem tumorassoziierte Makrophagen (TAMs) immunsuppressive und tumorfördernde Wirkungen zeigen. Gleichzeitig haben Immuntherapien zur Behandlung maligner Erkrankungen große Bedeutung erlangt.

Die Therapie beim kolorektalen Karzinom hat sich in den letzten Jahren durch Zulassung von zielgerichteten Substanzen erheblich verbessert, besonders in Kombination mit Chemotherapie hat das Gesamtüberleben sich dies deutlich gezeigt. Durch die Einführung neuer Therapielinien ist die Analyse der Response Prädiktion daher von zunehmender Bedeutung um die geeigneten Substanzen und Sequenzen der Therapie vorab festlegen zu können. Bislang sind jedoch, mit Ausnahme des Ras-Status, keine relevanten Prädiktoren bekannt. Die Familie der AP2-Transkriptionsfaktoren besteht aus 5 Mitgliedern (alpha bis epsilon), die als Tumorsuppressoren wirksam sind, die teilweise über Promotermethylierung inaktiviert sind. Daher wurde DNA Methylierung, Expression und Funktion des TFAP2E Gens zunächst in einer initialen Patientenkohorte von 74 Patienten mit kolorektalen Karzinomen und verschiedenen kolorektalen Karzinomzellinien untersucht. Desweiteren wurde TFAP2E-Methylierung und 5-FU-Resistenz in Zelllinien und verschiedenen Patientenkohorten mit insgesamt 138 Patienten untersucht. In der initialen Patientenkohorte fand sich bei 52% der Patienten eine Hypermethylierung des TFAP2E Gens im Tumor. Mittels Mikroarrayanalyse wurde DKK4 als Zielgen von TFAP2E in kolorektalen Krebszellinien identifiziert. Bei der funktionellen Analyse zeigte sich in DKK4 überexprimierenden Zellen eine erhöhte Resistenz gegenüber 5-FU (allerdings nicht gegenüber Oxaliplatin oder Irinotecan). Daraufhin wurden 4 Kohorten von Patienten mit kolorektalen Karzinomen bzw. Rektumkarzinomen auf das Vorliegen von TFAP Methylierung untersucht. Dabei wurde die Response bei Patienten mit kolorektalen Karzinomen mittels RECIST und bei Rektumkarzinomen histologisch beurteilt. In 3 von 4 Patientenkohorten zeigte sich ein signifikanter Zusammenhang (p<0,001) bzw. Trend von TFAP2E Methylierung und mangelnder Response einer 5-FU basierten Therapie. Allerdings stellte sich über alle 4 Kohorten hinweg dieser Effekt als nicht signifikant heraus. Zusammengefasst ist TFAP2E Methylierung mit der Resistenz von 5-FU basierten Chemotherapien beim kolorektalen Karzinom verbunden. Da diese Resistenz primär funktionell durch DKK4 vermittelt wird, wäre eine Inhibition von DKK4 bei 5-FU Resistenz als Therapieoption in Zukunft denkbar.

Introduction: The chemokine receptor CXCR4 plays a prominent role in the tumour biology of many different tumour entities, promoting angiogenesis and migration of tumour cells to metastatic sites. The impact of CXCR4 expression for tumour biology has been described in various gastrointestinal malignancies, but data on in situ expression and clinico-pathological correlations are sparse.

Fragestellung: Die posttranslationelle Modifikation der Histone durch Histonazetyltransferasen und Histondeazetylasen (HDACs) verändert die Konformation der Nukleosomen von nichtneoplastischen und neoplastischen Zellen gleichermaßen. Durch die aberrante Aktivierung von HDACs in Tumorzellen wird die transkriptionelle Repression zahlreicher Gene beeinflusst, die u.a. wichtige zellphysiologische und tumorbiologisch relevante Prozesse steuern. In der vorliegenden Studie untersuchten wir die prognostische Relevanz der Klasse I HDACs für das Magenkarzinom.

Einleitung: In früheren Studien haben wir gezeigt, dass Komponenten des lokalen Renin-Angiotensin-Systems (Angiotensin-Converting-Enzyme, Angiotensin II Rezeptor Typ 1 und 2) im Magenkarzinom exprimiert werden. Darüber hinaus konnten wir mit in vitro Zellkulturexperimenten zeigen, dass ACE-Hemmer und AT1R-Blocker die Proliferation und Invasion der Magenkarzinomzelllinien N87 und MKN45 hemmen.

Einleitung: Das Magenkarzinom hat eine schlechte Prognose und stellt eine der häufigsten tumorbedingten Todesursachen weltweit dar. Der Großteil kann nur palliativ reseziert und/oder chemotherapeutisch behandelt werden. Die Suche nach neuen Therapietargets ist weiterhin von großer Bedeutung. Hier sind insbesondere G-Protein gekoppelte Rezeptoren (GPCR) interessant, weil sie die größte Gruppe membranständiger Moleküle des Menschen darstellen und einen reichhaltigen Fundus potentieller Targets bieten: 30% aller in der Humanmedizin eingesetzten Medikamente richten sich gegen GPCRs.

Hintergrund: NOD-2 ist ein intrazellulärer Rezeptor für Muramylpeptide, Abbauprodukte der bakteriellen Zellwand, und ist funktionell an der Regulation des NFkB-Signalweges beteiligt. Verschiedene Polymorphismen der NOD-2 Gens sind mit einer erhöhten Suszeptibilität für den Morbus Crohn, einer chronisch-entzündlichen Darmerkrankung, assoziiert. Die Helicobacter pylori-induzierte Gastritis repräsentiert einen wesentlichen Risikofaktor für die Entstehung des Magenkarzinoms. In der Studie untersuchten wir eine mögliche Assoziation zwischen der Prävalenz verschiedener NOD-2 Genotypen und dem Auftreten des Magenkarzinoms.

Ziele: Bislang wurde das für die histologische Diagnostik hergestellte, Formalin-fixierte und Paraffin-eingebettete (FFPE) Gewebe kaum für proteinbiochemische Untersuchungen erschlossen. Diese sind aber von großem Interesse, um z.B. durch umfangreiche retrospektive Untersuchungen neu identifizierte, prädiktive und prognostische Biomarker zu validieren. Wir untersuchten daher einen neuen Proteinextraktionskit, mit dem Proteine aus FFPE-Gewebe extrahiert werden können, und prüften die Standardisierbarkeit der Probennahme sowie die Menge und Qualität der extrahierten Proteine.

Einleitung: Der Epidermale Wachstumsfaktor-Rezeptor (EGFR) spielt eine Schlüsselrolle in der Zell-Proliferation, -Hypertrophie und -Migration. Daher ist das Verständnis der Aktivierungsmechanismen des EGFRs für die Tumorbiologie und resultierenden Therapiemöglichkeiten von großer Bedeutung. Der EGFR wird u.a. von G-Protein-gekoppelten Rezeptoren (GPCRs) transaktiviert. Dabei können membrangebundene Metalloproteasen (ADAMs) beteiligt sein, welche die Liganden des EGFRs prozessieren. Die EGFR-Transaktivierung konnte bislang in verschiedenen Geweben nachgewiesen werden. Ein wichtiger GPCR ist der Angiotensin II Typ 1 Rezeptor (AT1R). Wir konnten zeigen, dass die Expression des AT1Rs mit dem Nodalstatus im Magenkarzinom vom intestinalen Typ korreliert. Ferner konnten wir zeigen, dass ADAM9, 12 und 15 im Magenkarzinom hochreguliert sind.

Recent advances in medicine have dramatically reduced the incidence and mortality of many cardiovascular, infectious, and certain neoplastic diseases; the overall mortality for most malignant solid tumors remains high. The poor prognosis in these cancers is due, in part, to the absence of adequate early screening tests, leading to delays in diagnosis. Three strategies have been applied to fight cancer: analysis of the molecular mechanisms involved in its pathogenesis and progression, improvement of early diagnosis, and the development of novel treatment strategies. There have been major advances in our understanding of cancer biology and pathogenesis and in the development of new (targeted) treatment modalities. However, insufficient progress has been made with respect to improving the methods for the early diagnosis and screening of many cancers. Therefore, cancer is often diagnosed at advanced stages, delaying timely treatment and leading to poor prognosis. Proteome analysis has recently been used for the identification of biomarkers or biomarker patterns that may allow for the early diagnosis of cancer. This tool is of special interest, since it allows for the identification of tumor-derived secretory products in serum or other body fluids. In addition, it may be used to detect reduced levels or loss of proteins in the serum of cancer patients that are present in noncancer individuals. These changes in the serum proteome may result from cancer-specific metabolic or immunological alterations, which are, at least partly, independent of tumor size or mass, thereby facilitating early discovery.

Imatinib targets KIT and platelet-derived growth factor receptors (PDGFR) and is highly effective in the treatment of CML and GIST patients. Pancreatic cancers express KIT and PDGFRs. Therefore, 26 patients with unresectable pancreatic cancer were randomized to either gemcitabine (1000 mg/m2 weekly) or imatinib (2×400 mg po) treatment daily. Pancreatic adenocarcinoma was confirmed histologically and expression of KIT and PDGFRβ was determined immunohistochemically in the biopsy specimens. Quality of life was assessed with two standard questionnaires. No objective responses were seen in either group. Median time to progression was 77 and 29 days (P=0.411) and median survival time was 140 and 60 days (P=0.517) for gemcitabine and imatinib, respectively. Survival and treatment responses were independent of KIT and PDGFRβ expression in patients treated with imatinib. Grade 3/4 toxicities of imatinib treatment were anemia, elevated liver enzymes, vomiting, and dyspnea. Patients treated with imatinib reported diarrhoea and/or altered bowel function more frequently, which were treatable symptomatically. Quality of life was similar in both groups. In this small series of pancreatic cancer patients, treatment with imatinib was not associated with a significant control of cancer progression.

Peroxisome proliferator-activated receptor gamma (PPAR gamma) has been implicated in the differentiation and growth inhibition of cancer cells. We examined the effects of PPAR gamma activation by troglitazone on hepatocellular carcinoma (HCC) cell growth, proliferation, and apoptosis in vitro and in vivo. We also studied relationships between PPAR gamma activation and cyclooxygenase-2 (COX-2) expression. Human HCC cell lines Huh7 and Hep3B were cultured in the presence or absence of troglitazone. Cell growth was determined via WST-1 assay, proliferation by cell cycle analysis and proliferating cell nuclear antigen (PCNA) Western blotting, and apoptosis by flow cytometry and TUNEL. Tumor growth after subcutaneous implantation of Huh7 cells in nude mice was monitored, and the effects of treatment with troglitazone were determined. In resected HCCs, PPAR gamma expression was less compared with the histologically normal surrounding liver. In cultures of Hep3B and Huh7 cells, basal expression of PPAR gamma was relatively low, but troglitazone caused dose-dependent induction of PPAR gamma expression. Cell cycle analysis revealed a decreased proportion of cells in S phase, with arrest at G0/G1. Concomitant downregulation of PCNA and an increase in TUNEL staining, cells were consistent with decreased proliferation and induction of apoptosis by troglitazaone. Troglitazone-mediated PPAR gamma activation also suppressed COX-2 expression and induced p27 in HCC cells. Administration of troglitazone to Huh7 tumor-bearing mice significantly reduced tumor growth and caused tumor regression. In conclusion, collectively, these results indicate that PPAR gamma could be a regulator of cell survival and growth in HCC. PPAR gamma therefore represents a putative molecular target for chemopreventive therapy or inhibition of liver cancer growth. Supplementary material for this article can be found on the HEPATOLOGY website (http://interscience.wiley.com/jpages/0270-9139/suppmat/index.html).