Entwicklung von Secretin- und Glucagon-like peptide-2-Rezeptor-Antagonisten für die Tumordiagnostik

Die erfolgreiche Therapie einer Krebserkrankung ist häufig von einer rechtzeitigen Diagnose und dem damit verbundenen rechtzeitigen Behandlungsbeginn abhängig. Eine mögliche Strategie ist dabei die zielgerichtete, bildgebende Diagnostik durch Tumor-bindende Moleküle, die an Kontrastmittel gekoppelt werden. Das Ziel dieser Arbeit war die Identifizierung von G-Protein-gekoppelten-Rezeptoren (GPCRs), die im Tumor verstärkt exprimiert werden und sich daher als Zielstruktur für eine solche zielgerichtete Diagnostik eignen. Gleichzeitig sollten mögliche Peptidliganden dieser GPCRs hinsichtlich ihrer Länge und Aktivität optimiert werden, um sie als Trägerpeptide einsetzen zu können. In dieser Arbeit konnte gezeigt werden, dass der humane Secretinrezeptor (SCTR), ein Vertreter der GPCRs der Klasse B, in 93 % aller untersuchten duktalen pankreatischen Adenokarzinome und in 94 % aller untersuchten Plattenepithelkarzinome des Ösophagus stark exprimiert wird, während das umgebende Gewebe nur eine mäßige bis sehr schwache SCTR- Expression aufweist. Dies macht den SCTR zu einem vielversprechenden Zielrezeptor für die zielgerichtete Tumordiagnostik. In einem nächsten Schritt wurde der Ligand des SCTR, das Secretin, und ein zweiter Peptidligand der GPCRs der Klasse B, das Glucagon-like peptide-2 (GLP-2), strukturell charakterisiert und für die zielgerichtete Tumordiagnostik optimiert. Um eine große Anzahl an Peptidvarianten untersuchen zu können, wurde die Methode der β-Arrestin2-GFP Translokation etabliert, die sich als äußerst vielseitig einzusetzende, hoch reproduzierbare und kostengünstige Methode erwies. Dies machte es möglich, eine große Menge an Substitutionsvarianten des Secretin und des GLP-2 zu untersuchen und die Struktur-Aktivitätsbeziehungen beider Peptide näher zu beschreiben. Dabei zeigte sich, dass, wie für die meisten anderen Peptidliganden der GPCRs der Klasse B, die N-Termini der Peptide für die Rezeptor-Aktivierung entscheidend sind. N-terminale Deletionen führten dagegen zu kompetitiven Antagonisten. Da zuvor beschrieben wurde, dass sich antagonistisch wirkende Peptide möglicherweise besser als Trägerpeptide für die zielgerichtete Tumordiagnostik eignen, wurden Modifikationen an N-terminal verkürzten Secretin- und GLP-2-Varianten vorgenommen. Dies führte zu der Entwicklung von drei Secretin-Varianten, die eine antagonistische Aktivität am SCTR mit einer IC50 von etwa 1 µM in der β-Arrestin2-GFP Translokation zeigen. Ein potenterer Antagonist wurde bisher nicht beschrieben. Außerdem konnten in dieser Arbeit hochpotente Glucagon-like peptide-2-Rezeptor (GLP- 2R)-Antagonisten entwickelt werden. Diese sind um sieben Aminosäuren kürzer als der bisher verwendete Antagonist GLP-2(3-33) und in der β-Arrestin2-GFP Translokation etwa sechsfach potenter. Im Gegensatz zu GLP-2(3-33) sind die in dieser Arbeit entwickelten GLP-2-Varianten reine Antagonisten und damit auch für pharmakologische Untersuchungen des GLP-2R einsetzbar. Damit konnte im Rahmen dieser Arbeit mit dem SCTR ein vielversprechender Zielrezeptor für die zielgerichtete Tumordiagnostik identifiziert werden. Die Charakterisierung und Optimierung der Liganden stellt zudem den ersten Schritt zur Entwicklung bindender Trägerpeptiden dar, die in naher Zukunft in ersten in vivo-Versuchen an Tumormodellen der Maus eingesetzt werden können.

Author dc:creator

• Klußmeier, Anja

• Secretin
• Glucagon-like peptide-2
• SCTR
• GLP-2R
• GPCR
• Tumortargeting

Licence dc:rights.uri

• http://www.fu-berlin.de/sites/refubium/rechtliches/Nutzungsbedingungen

Language dc:language

ger

Identifier URI

http://dx.doi.org/10.17169/refubium-10194

OAI record oai:identifier

https://refubium.fu-berlin.de/oai/request?verb=GetRecord&metadataPrefix=dim&identifier=oai%3Arefubium.fu-berlin.de%3Afub188%2F5995