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Hintergrund: Das maligne Melanom ist eines der häufigsten Malignome weltweit. Obwohl sich die Therapie in den vergangenen Jahren durch neue Medikamente deutlich verbessert hat, ist die Lebenserwartung im fortgeschrittenen Stadium weiter schlecht. Taurolidin, ein Derivat der Aminosäure Taurin, hat in verschiedenen präklinischen aber auch klinischen Studien seine Wirksamkeit bei gleichzeitig überschaubaren Nebenwirkungen unter Beweis gestellt. In dieser Studie wurde der Einfluss von Taurolidin auf das maligne Melanom in vitro und in vivo untersucht. Methodik: Die kommerziell erwerblichen Melanomzelllinien, MEWO und SKMEL28, sowie 8 Patientenzelllinien wurde zunächst in vitro mit steigenden Konzentrationen, 50 bis 1000 µM, Taurolidin behandelt. Danach wurde der Einfluss Taurolidins in den Konzentrationen 100 und 500 µM mit 100 U/ml Interferon-alpha oder Tumornekrose-Faktor-alpha oder der Kombination auf MEWO und SKMEL28 untersucht. Abschließend wurde mittels eines Annexin-V-Assays die prozentuale Rate induzierter Apoptose auf MEWO und SKMEL28 sowie auf die Patientenzelllinien evaluiert. Im zweiten Schritt erhielten C57/BL6 Mäuse (n=80) 1x106 Zellen der Linie B16 B78 D14 subkutan in die Nackenfalte sowie 1.5x106 in die Milz. Nach einer Woche Inkubation wurden die Tiere in zwei Therapieäste, intravenös versus intraperitoneal, a vier Therapiegruppen randomisiert. Die vier Therapiearme waren: Ringerlaktat, 1%, 2% und 3% Taurolidin. Die Behandlung erfolgte intraperitoneal zweimal täglich für sieben Tage und intravenös mittels vier Bolusinjektionen in die Schwanzvene in sieben Tagen. Zwei Wochen nach Therapieende wurden die Versuche beendet und die Tiere obduziert. Ergebnisse: In vitro: Steigende Dosierungen und längere Inkubationszeiten von Taurolidin als Monotherapie induzierten steigende Zytotoxizität in allen Zelllinien. Die Apoptoserate stieg simultan bis zu einer Konzentration von 500 µM. Bei weiterer Steigerung stieg der Anteil der nekrotischen Zellen. Die Kombination mit den Zytokinen änderte die Apoptoserate nicht, jedoch verbesserte die Kombinationstherapie mit Interferon-alpha die Zytotoxizität signifikant. In vivo: Die intraperitoneale Therapie verursachte eine dosisabhängige Reduktion des intraperitonealen (p=0,001) und Gesamttumorgewichts (p=0,003). Das subkutane Tumorgewicht wurde nicht signifikant reduziert (p=0,132). Die intravenöse Therapie reduzierte das subkutane Tumorgewicht (p=0,016) und das Gesamttumorgewicht (p=0,013) signifikant. Das intraperitoneale Gewicht wurde nicht signifikant reduziert (p=0,122). Die Anzahl der Metastasen konnte in beiden Applikationsformen nur in der höchsten Konzentration 3% signifikant reduziert werden. Zusammenfassung: Taurolidin hat eine dosisabhänge zytotoxische Wirkung auf Melanomzellen in vitro und in vivo. Die Apoptoserate ist ebenfalls dosisabhängig und steigt bis zu einer Konzentration von 500 µM in vitro. Eine Kombination mit Interferon-alpha steigert den zytotoxischen, aber nicht den apoptotischen Effekt. Weitere Studien sind notwendig um den genauen Vorteil einer Therapie mit Taurolidin zu evaluieren., Background: Malignant melanoma is one of the most common malignancies world-wide. Despite therapeutic advancement due to new drug developments, the overall survival in advanced stages remains poor. Taurolidine, a derivate oft he amino acid taurine, has proven its usefulness including mild adverse effects in several preclinical and clinicial trials. This study is investigating the effect of Taurolidine on malignant melanoma in vitro and in vivo. Materials and Methods: Well established melanoma cell lines MEWO and SKMEL28 as well as eight patient derived cell lines have been treated with increasing concentrations of Taurolidine, 50 to 1000 µM. Subsequently, Taurolidine in concentrations 100 and 500 µM has been combined with 100 U/ml Interferone-alfa or Tumornecrose-factor-alfa or the combination of such. Lastly, an Annexin-V-Assay has been used to determine apoptosis rate on all cell lines. In an additional in vivo experiment, C57/BL6 mice (n=80) received 1x106 B16 B78 D14 subcutaneously in the neck as well as 1.5x106 cells intrasplenically. Following one week of incubation, mice were randomized in 2 treatment arms, intraperitoneally versus intravenously, containing four treatment groups: Ringer’s solution, 1%, 2% und 3% Taurolidine. Animals were treated twice daily for 7 days intraperitoenally or four bolus injections in seven days into the tail vein. Two weeks after therapy end the animals were euthanized and undwerwent an autopsy. Results: In vitro: Increasing doses and incubation times of Taurolidine increased cell death in all cell lines tested. Apoptosis rate increased up to a concentration up of 500 µM Taurolidine with subsequent increase of necrosis rate. The combiantion with both cytokines did not change the apoptotic pattern but a combination with interferone-alfa increased the cytotoxic effect significantly. In vivo: Intreaperitoneal (p=0,001) and total tumor growth (p=0,003) have been reduced significantly subsequent to an intraperitoenal treatment whereas subcutaneous tumor growth has not been reduced significantly (p=0,132). Intravenous treatment caused significant reduction oft the subcutaneous (p=0,016) and total tumor growth (p=0,013). Intraperitoneal tumor weight has not been reduced significantly (p=0,122). The highest concentration of Taurolidine reduced the number of tumorous lesions significantly. Conclusion: Taurolidine prompts a cytoxic effect on melanoma cells both in vitro and in vivo. Apoptosis rate is dose dependent and increases up to a concentration of 500 µM in vitro. A combination with Interferone-alfa increases cell death but does not affect apoptosis. Follow up studies are needed to further evaluate the effect of Taurolidine on malignant melanoma.

Introduction: Pancreatic ductal adenocarcinoma (PDAC) is one of the most aggressive malignant neoplasms, as many cases go undetected until they reach an advanced stage. Integrin avß6 is a cell surface receptor overexpressed in PDAC. Consequently, it may serve as a target for the development of probes for imaging diagnosis and radioligand therapy. Engineered cystine knottin peptides specific for integrin avß6 have recently been developed showing high affinity and stability. This study aimed to evaluate an integrin avß6-specific knottin molecular probe containing the therapeutic radionuclide Lu-177 for targeting of PDAC. Methods: The expression of integrin avß6 in PDAC cell lines BxPC-3 and Capan-2 was analyzed using RT-qPCR and immunofluorescence. In vitro competition and saturation radioligand binding assays were performed to calculate the binding affinity of the DOTA-coupled tracer loaded with and without lutetium to BxPC-3 and Capan-2 cell lines as well as the maximum number of binding sites in these cell lines. To evaluate tracer accumulation in the tumor and organs, SPECT/CT, biodistribution and dosimetry projections were carried out using a Capan-2 xenograft tumor mouse model. Results: RT-qPCR and immunofluorescence results showed high expression of integrin avß6a 6 in BxPC-3 and Capan-2 cells. A competition binding assay revealed high affinity of the tracer with IC50 values of 1.69 nM and 9.46 nM for BxPC-3 and Capan-2, respectively. SPECT/CT and biodistribution analysis of the conjugate Lu-177-DOTA-integrin avß6 knottin demonstrated accumulation in Capan-2 xenograft tumors (3.13 +/- 0.63%IA/g at day 1 post injection) with kidney uptake at 19.2 +/- 2.5 %IA/g, declining much more rapidly than in tumors. Conclusion: Lu-177-DOTA-integrin alpha v beta 6 knottin was found to be a high-affinity tracer for PDAC tumors with considerable tumor accumulation and moderate, rapidly declining kidney uptake. These promising results warrant a preclinical treatment study to establish therapeutic efficacy.