Dokument: Welche Rolle spielen Transkriptionsfaktoren bei der Aufrechterhaltung des mesenchymalen Zustandes und der Chemotherapierespons von WT1-Mutanten Wilms-Tumoren
| Titel: | Welche Rolle spielen Transkriptionsfaktoren bei der Aufrechterhaltung des mesenchymalen Zustandes und der Chemotherapierespons von WT1-Mutanten Wilms-Tumoren | |||||||
| Weiterer Titel: | The role of transcription factors in maintaining the State of mesenchymal and the chemotherapy response of WT1-mutants Wilms-Tumors | |||||||
| URL für Lesezeichen: | https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=39005 | |||||||
| URN (NBN): | urn:nbn:de:hbz:061-20160720-103934-0 | |||||||
| Kollektion: | Dissertationen | |||||||
| Sprache: | Deutsch | |||||||
| Dokumententyp: | Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation | |||||||
| Medientyp: | Text | |||||||
| Autor: | Dipl. Biologe Brandt, Artur [Autor] | |||||||
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| Beitragender: | Prof. Dr. Royer-Pokora, Brigitte [Betreuer/Doktorvater] | |||||||
| Stichwörter: | Wilms-Tumor, WT1, Chemotherapierespons | |||||||
| Dewey Dezimal-Klassifikation: | 500 Naturwissenschaften und Mathematik » 570 Biowissenschaften; Biologie | |||||||
| Beschreibungen: | 6. Zusammenfassung
Ein wichtiger Bestandteil dieser Arbeit bestand darin, in die WT1-defiziente Wilms1-Tumorzelllinie WT1 transient einzuschleusen, um anschließend den regulatorischen Ein-fluss von WT1 mittels Genexpressionsanalysen zu untersuchen. Dabei konnte gezeigt werden, dass WT1 in der Wilms1-Tumorzelllinie einen metabolischen switch hervorruft. Die Wilms1-Zellen vollziehen einen Wechsel von der Glykolyse zur oxidativen Phosphory-lierung. Diese metabolische Umstellung ist ein Indiz für eine initiale Induktion der Differen-zierung der Wilms1-Zellen. Die gleichzeitige Herunterregulation der Gene, die für den Zell-zyklus verantwortlich sind, bestätigt die Vermutung, dass WT1 in den Zellen die Differen-zierung einleitet. Da dieser Effekt-bedingt durch transiente Transfektion-zeitlich begrenzt war, wurde die Wilms1-Zelllinie daraufhin erfolgreich mit dem großen SV40 T-Antigen und der humanen Telomerase (hETRT) immortalisiert. Die anschließende Mutationsanalyse des WT1- und CTNNB1-Gens sowie die biologische Charakterisierung anhand von Differenzierungsexperimenten der immortalisierten Wilms1-Cl.31-Zelllinie haben deren Abstammung von der pirmären Wilms1-Zelllinie verifiziert. Die erneute zunächst transiente Transfektion von WT1 in die immortalisierten Wilms1-Cl.31-Zellinie hat nicht denselben Effekt wie die Regulation der oxidativen Phosphorylierung auf-gezeigt. Die nachfolgende stabile Transduktion eines induzierbaren sowie eines konstitutiv exprimierenden WT1-Konstrukts hat auch nicht dazu geführt, dass in den Willms1-Cl.31-Zellen die Gene für die oxidative Phosphorylierung nach der einer WT1-Expression hoch-regulierten. Ein möglicher Grund für ein anderes regulatorisches Profil nach WT1-Expression in den immortalisierten Wilms1-Cl.31-Zellen liegt an der Immortalisierung der Zellen selbst. Die Genexpressionsanalyse der beiden immortalisierten Klone 30 und 31 der Wilms1-Zelllinie hat gezeigt, dass durch die Immortalisierung Gene hochreguliert werden, die die Proliferation positiv steuern. Ein Mechanismus, der entgegengerichtet zur Differen-zierung steht. Somit konnte die Regulation der oxidativen Phosphorylierung durch eine WT1-Expression in den immortalisierten Wilms1- Cl.31-Zellen nicht bestätigt werden. Durch den Pax3-Knockdown in der Wilms1-Zelllinie konnte gezeigt werden, dass PAX3 einen entscheidenden Einfluss auf die Entstehung eines Wilms-Tumors haben muss. Durch dessen Herunterregulation wird unter anderem die Teilung/Proliferation in der pri-mären Wilms1-Zelllinie negativ beeinflusst bzw. kommt zum Erliegen, was dazu führt, dass die Zellen arretieren. Die Entstehung eines WT1-assoziierten Wilms-Tumors geht je nach Wilms-Tumorsubtyp mit einer PAX3-Expression einher. Die detaillierte Analyse von Wilms10-T, -M und dessen kultivierte Zellen hat zum einen verdeutlicht, wie heterogen die Zusammensetzung eines Wilms-Tumors sein kann und zugleich aufgezeigt, dass trotz der Entstehung einer Metastase keine Langzeittherapie für eine erfolgreiche Behandlung nötig ist. Die Heterogenität könnte durch eine Mutationsana-lyse des CTNNB1-Gens ermittelt werden, die aufgezeigt hat, dass in der Metastase und im Tumor von Wilms10 unterschiedliche Mutationen in diesem Gen vorlagen. Die Genexpressionsanalyse von Wilms10-M und Wilms10-T untereinander hat bereits ausgezeigt, dass sie ein unterschiedliches Expressionsprofil besitzen, welches vermutlich aus der Behandlung von Wilms10-M resultiert. Dabei zeigt Wilms10-M eine erhöhte Ex-pression an Genen die an der Skelettmuskeldifferenzierung beteiligt sind. Ein Vergleich von Genexpressionsprofilen von verschiedenen WT1-assoziierten Wilms-Tumoren die unterschiedlich lang behandelt wurden, die mit einer Gruppe von WT1-assoziierten Wilms-Tumoren, die nicht behandelt wurden, hat die bereits erhobenen Daten von Wilms10-M und Wilms10-T bestätigt. Dabei stellte sich heraus, dass bereits nach einer vierwöchigen Behandlung mit Actinomycin D und Vincristin die gleichen Gene reguliert werden wie in der Metastase von Wilms10, die über sechs Monate mit Actinomycin D, Vincristin und Doxorubicin mit zusätzlicher Strahlentherapie behandelt wurde. In allen Fällen kommt es durch die Behandlung zu einer Induktion der Skelettmuskeldifferenzierung und zur gleich-zeitigen Hemmung von Genen, die den Zellzyklus regulieren. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass eine Langzeittherapie bei WT1-assoziierten Wilms-Tumoren vermutlich nicht erforderlich ist.The investigation of the regulatory effect of WT1 was an important part of this work. This was carried out through transientl transfection of WT1 in the WT1-deficient tumor cell line Wilms1 following by the gene expression analysis. It could be shown that WT1 in the Wilms1 tumor cell line induces a metabolic switch. The Wilms1 cells undergo a change from glycolysis to oxidative phosphorylation. This metabolic conversion is an indication of an initial induction of differentiation of Wilms1 cells. The simultaneous downregulation of genes that are responsible for the cell cycle confirms that assumption. This effect is limited by the transient transfection, therefore the Wilms1 cell line was successfully immortalized by SV40 large T antigen and the human telomerase (hETRT). Mutation analysis of WT1- and CTNNB1-gene and the biological characterization based on differentiation experiments of the immortalized Wilms1-Cl.31 cell line have verified their descent from the primary Wilms1 cell line. The transient transfection of WT1 in the immor-talized Wilms1-Cl.31 cell line has not the same impact on oxidative phosphorylation. The following stable transduction of an inducible and constitutively expressing WT1-construct in Willms1-Cl.31 cells has not led to the upregulation of genes which regulate the oxidative phosphorylation. A possible reason for a different regulatory profile after WT1 expression in the immortalized Wilms1-Cl.31 cells is due to the immortalization of the cells themselves. Gene expression analysis of the two immortalized clones 30 and 31 of Wilms1 cell line has shown that by immortalization genes are upregulated, which positive by control the prolifi-ration. A mechanism which is directed by opposite to differentiation. Consequently, the regulation of oxidative phosphorylation by WT1 expression in the immortalized Wilms1-Cl.31 cells could not be confirmed. The PAX3-knockdown in the Wilms1 cell line has demonstrated, that PAX3 must have a decisive influence on the formation of a Wilms tumor. Its downregulation in the primary Wilms1 cell line results in an cell cylcle arrest. The emergence of a WT1-associated Wilms tumor with a myogenic subtype is probably depending on PAX3- expression. The detailed analysis of Wilms 10-T, -M and their cultured cells has shown how hetero-geneous the composition of a Wilms tumor is. Analysis of the gene expression has also shown that in spite of the formation of a metastasis no long-term therapy is necessary for a successful treatment. The heterogeneity could be determined by the mutation analysis of the CTNNB1 gene, because of the presence of different CTNNB1 mutations in the tumor and metastasis of Wilms10. The gene expression analysis of Wilms10-M and Wilms10-T has shown an upregulated expression of skeletal muscle genes in the treated Wilms-10-M. Furthermore a group of WT1-associated Wilms tumors that was not pretreated were ana-lyzed and compared with a group of treated Wilms tumors. This analysis revealed that af-ter a four-week treatment with actinomycin D and vincristine, the same genes are regula-ted as in the metastasis of Wilms10, which was treated for six months with actinomycin D, vincristine, and doxorubicin with additional radiotherapy.In all cases, the treatment inhibits genes that are responsible for the cell cycle with simultaneous induction of genes for skele-tal muscle differentiation. In summary it can be said that for the treatment of WT1-associated Wilms tumors a long-term treatment might not be required. | |||||||
| Lizenz: |  Urheberrechtsschutz | |||||||
| Fachbereich / Einrichtung: | Mathematisch- Naturwissenschaftliche Fakultät » WE Biologie | |||||||
| Dokument erstellt am: | 20.07.2016 | |||||||
| Dateien geändert am: | 20.07.2016 | |||||||
| Promotionsantrag am: | 13.04.2016 | |||||||
| Datum der Promotion: | 29.06.2016 |
