Dissertation

Tierärztliche Hochschule Hannover / Bibliothek – School of Veterinary Medicine Hannover / Library

Meike Frenz

Untersuchungen zur Analytik und diagnostischen Aussagekraft des Wachstumsfaktors Vascular Endothelial Growth Factor (VEGF) bei Hunden mit tumorösen Erkrankungen

NBN-Prüfziffer

urn:nbn:de:gbv:95-104690

title (engl.)

Studies on the analysis and diagnostic value of the growth factor Vascular Endothelial Growth Factor (VEGF) in dogs with neoplastic diseases

publication

Hannover, Tierärztliche Hochschule, Dissertation, 2014

text

http://elib.tiho-hannover.de/dissertations/frenzm_ss14.pdf

abstract (deutsch)

Das Zytokin Vascular Endothelial Growth Factor (VEGF) ist ein bedeutender vaskulärer Wachstumsfaktor und spielt daher eine Schlüsselrolle bei der Tumorangiogenese bzw. dem Tumorwachstum und der hämatogenen Metastasierung.

VEGF wird nachweislich von Tumorzellen und deren Stroma sezerniert. Zahlreiche human- und tiermedizinische Studien mit unterschiedlichen tumorösen Erkrankungen belegen ansteigende Serum- und/oder Plasma-VEGF Level  im Vergleich zu gesunden Probanden. Die quantitative Bestimmung von VEGF erfolgte dabei in der Regel mithilfe eines humanen VEGF ELISA (Fa. R&D Systems, Minneapolis), dessen Funktionsfähigkeit  zur Messung caniner VEGF-Konzentrationen validiert wurde. Erst seit kurzem ist auch ein kommerzieller caniner VEGF ELISA (Fa. R&D Systems, Minneapolis) erhältlich, der hauptsächlich die dominante canine Isoform VEGF 164 nachweist.

Ziel dieser Dissertation war daher die Untersuchung der Serum-VEGF Konzentrationen in Hunden mit den häufig auftretenden Neoplasien Hämangiosarkom und Gesäugetumor im Vergleich zu einer gesunden Kontrollgruppe unter Verwendung des caninen VEGF ELISA.

Im Rahmen der vorliegenden Studien wurden bei insgesamt 15  Hunden mit Milzläsionen und 32 Hunden mit Gesäugetumoren präoperativ die VEGF Serum Konzentration bestimmt. Hunde mit Milzläsionen wurden nur in die Studie aufgenommen, wenn histopathologisch ein Hämangiosarkom oder Hämatom vorlag. Als Kontrollgruppe dienten 23 klinisch gesunde Hunde unterschiedlicher Rasse und unterschiedlichen Alters.

 

Die Ergebnisse der Untersuchungen sind in zwei Manuskripten dokumentiert.

 

1.                  Serum vascular endothelial growth factor in dogs with haemangiosarcoma and haematoma

 

Hunde mit Milzläsionen (Hämangiosarkom und Hämatom) zeigen hier signifikant erhöhte Serum-VEGF Level (4.83 – 183.5 pg/ml) im Vergleich zur gesunden Kontrollgruppe (3 – 17 pg/ml). Die Serum-VEGF Konzentrationen waren jedoch nicht geeignet, zwischen Hämangiosarkom- und Hämatompatienten zu unterscheiden.

Zwar wiesen Hunde mit Milzläsionen (10/15) signifikant häufiger detektierbare Serum-VEGF Konzentrationen auf als gesunde Hunde (2/23), ein signifikanter Unterschied in Bezug auf den VEGF-Nachweis zwischen Hämangiosarkom- (4/7) und Hämatompatienten (6/8) zeigte sich aber nicht. Die an einem Hämangiosarkom erkrankten Hunde, die bereits Fernmetastasen in der Leber ausgebildet hatten, waren allesamt positiv für Serum VEGF.

Zusammenfassend ist ein potentiell klinischer Nutzen von Serum VEGF bei Hunden mit Milzläsionen als diagnostischer Marker zu erkennen, auch wenn eine Differenzierung zwischen Hämangiosarkom- und Hämatompatienten anhand der VEGF Level nicht möglich war.

 

2.                  Serum vascular endothelial growth factor in dogs with mammary gland tumours

 

Die Auswertung der 2. Studie ergab keinen statistisch signifikanten Unterschied zwischen Hunden mit Gesäugetumoren und gesunden Hunden in Bezug auf den Nachweis von VEGF. VEGF war nicht detektierbar in 30 von 32 Serumproben von Hunden mit Gesäugetumoren sowie in 21 von 23 Serumproben der gesunden Kontrollgruppe.

Die Ergebnisse dieser Studie deuten darauf hin, dass die Messung der Serum VEGF Konzentration mittels caninem ELISA nicht als diagnostischer und/oder prognostischer Marker für Hunde mit Gesäugetumoren geeignet ist.

 

Die Ergebnisse stehen im Widerspruch zu bisherigen Untersuchungen, die einen humanen ELISA verwendet haben. Daher müssen Folgestudien klären, inwieweit die Verwendung des caninen ELISA, der sich in seiner Sensitivität vom humanen ELISA unterscheidet,  zu unseren Ergebnissen beigetragen hat. Weiterhin ist  die mögliche angiogene Beteiligung anderer Wachstumsfaktoren und VEGF-Isoformen auszuschließen.

 

abstract (englisch)

The cytokine VEGF is a potent angiogenic growth factor and has therefore a key role in tumor angiogenesis influencing tumor growth and haematogenous metastasis.

VEGF is proved to be produced and secreted by tumor cells and tumor-associated stromal cells. Numerous human and veterinary studies have shown increased serum and/or plasma VEGF levels in the presence of tumorous diseases compared to healthy subjects. To detect VEGF-levels most studies used a commercial ELISA test kit for human VEGF (Quantikine, Fa. R&D Systems, Minneapolis), which was previously validated for its use in dogs. A canine enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) has only recently become commercially available and is designed to measure the dominant canine isoform VEGF 164.

The purpose of this dissertation was the examination of serum VEGF concentrations in dogs with haemangiosarcoma and mammary gland tumor compared to a healthy control group, using a canine VEGF ELISA.

In the context of the present studies preoperative sera obtained from fifteen dogs with splenic masses and thirty-two dogs with mammary gland tumors were assayed in order to determine their VEGF concentrations. Only dogs with histological diagnosis of haemangiosarcoma or haematoma were included in this study. The control group consisted of 23 healthy dogs of diverse breeds and ages.

The results of our research are documented in two manuscripts.

 

1.                  Serum vascular endothelial growth factor in dogs with haemangiosarcoma and haematoma

 

Dogs with splenic masses (haemangiosarcomas and haematomas) showed significantly higher serum VEGF levels (4.83-183.5 pg/ml) compared with healthy dogs (3-17 pg/ml), but there was no significant difference between dogs with haemangiosarcomas and haematomas. Dogs with splenic masses had a higher probability of showing detectable serum VEGF concentrations (10/15) than healthy dogs (2/23), but there was no significant difference in the VEGF detection when comparing dogs with haemangiosarcomas and haematomas. All dogs with haemangiosarcomas and distant metastases in the liver had detectable serum VEGF concentrations.

In summary there is a potential utility of serum VEGF as a diagnostic marker for dogs with splenic lesions, although it was not possible to make a distinction between haemangiosarcoma and haematoma based on the VEGF levels.

 

2.                  Serum vascular endothelial growth factor in dogs with mammary gland tumours

 

The evaluation of our second analysis showed no significant difference in the detection of VEGF in dogs with mammary gland tumors and healthy subjects. VEGF was below detectable limits in 30 of 32 serum samples from dogs with mammary gland tumors and in 21 of 23 serum samples from healthy dogs.

The results of this study suggest that the measurement of serum VEGF using a canine ELISA cannot be used as a diagnostic and/or prognostic marker for dogs with mammary gland tumors.

 

The results of this analysis differ from previous studies who used a human ELISA. Therefore follow-up studies have to clarify to which extent the use of the canine ELISA, which differ in his sensitivity from the human ELISA, has contributed to our results. Furthermore the possible involvement of other pro-angiogenic factors and VEGF isoforms is to be excluded.

 

keywords

Angiogenese, VEGF, Hämangiosarkom, Angiogenesis, VEGF, Haemangiosarcoma

kb

736