Dokument: Molekulare Charakterisierung von primären und fortgeschrittenen Lungenkarzinomen
| Titel: | Molekulare Charakterisierung von primären und fortgeschrittenen Lungenkarzinomen | |||||||
| URL für Lesezeichen: | https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=3553 | |||||||
| URN (NBN): | urn:nbn:de:hbz:061-20101130-103509-4 | |||||||
| Kollektion: | Dissertationen | |||||||
| Sprache: | Deutsch | |||||||
| Dokumententyp: | Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation | |||||||
| Medientyp: | Text | |||||||
| Autor: | Rohrbeck, Astrid [Autor] | |||||||
| Dateien: |
| |||||||
| Beitragende: | Prof. Dr. Wagner, Rolf [Gutachter] PD Dr. Kronenwett, Ralf [Gutachter] | |||||||
| Stichwörter: | Lungenkarzinome, Adenokarzinom, Plattenepithelkarzinom, kleinzelliges Lungenkarzinom, Oligonukleotidarray, Genexpressionsprofile, SAM-Analyse, RT-PCR, Immunhistochemie | |||||||
| Dewey Dezimal-Klassifikation: | 500 Naturwissenschaften und Mathematik » 570 Biowissenschaften; Biologie | |||||||
| Beschreibungen: | Lungenkarzinome gehören zu den häufigsten bösartigen Tumoren. Es besteht daher großes Interesse daran, neue Einblicke in die molekulare Pathogenese dieser Tumorentität zu erhalten. Deshalb wurden im ersten Teil der Arbeit Genexpressionsanalysen von Adenokarzinomen, Plattenepithelkarzinomen und kleinzelligen Lungenkarzinomen im Vergleich zu Nichttumoren mittels Oligonukleotid- Array erstellt. So konnten durch einen Vergleich der Genexpressionsprofile 944 signifikant differentiell exprimierte Gene mit einem Fold Change größer bzw. kleiner 2 identifiziert werden. Neben Genen wie MYC, PCNA, CyclinA und SFTB, die bekanntermaßen in Lungenkarzinomen eine differentielle Expression zeigen, wurden interessante Gene identifiziert, deren Bedeutung im Lungenkarzinom bisher weitgehend unbekannt ist, z.B. die Protoonkogene FOXG1B, FYN und die Komplementkomponente C3. Darüber hinaus wurde mittels Clusteranalysen gezeigt, dass die differentiell exprimierten Gene für eine molekulare Abgrenzung der Tumorsubtypen geeignet sind. Im zweiten Teil dieser Arbeit erfolgte ein Vergleich der Genexpressionsprofile von primären mit progredienten nichtkleinzelligen Lungenkarzinomen, mit dem Ziel neue Progressions- assoziierte Gene im Lungenkarzinom zu identifizieren. So konnten insgesamt 239 signifikant differentiell exprimierte Gene mit einem Fold Change größer bzw. kleiner 1,5 identifiziert werden. Interessanterweise wurde die Überexpression von mehreren Genen des Wnt- Signalweges in den progredienten Lungenkarzinomen beobachtet, was auf eine Aktivierung dieses Signalweges während der Progression deutet. Zur Bestätigung der Array- Ergebnisse, wurde in den primären Lungenkarzinomen die differentielle Expression von insgesamt 42 Genen (Adenokarzinom 16 Gene, Plattenepithelkarzinom 14 Gene, kleinzelliges Lungenkarzinom 12 Gene) und in den progredienten Lungenkarzinomen die Expression von insgesamt 22 Genen (progredientes Adenokarzinom 11 Gene und progredientes Plattenepithelkarzinom 11 Gene) mittels Real Time- PCR unter Verwendung der Taqman- Technologie quantifiziert. Auf Proteinebene konnte die verstärkte Expression von β- Catenin im progredienten Karzinom bestätigt werden. Da sowohl eine erhöhte EGFR- Mutationsrate als auch eine Überexpression von EGFR in progredienten Karzinomen beschrieben wurde, erfolgte im dritten Teil der Arbeit mittels SSCP-, DHPLC- Analysen und Sequenzierung eine Mutationsanalyse des potentiellen Kandidatengens EGFR in den primären und progredienten Tumorproben. Darüber hinaus wurde immunhistochemisch ein Nachweis der EGF- Rezeptorexpression durchgeführt. Jedoch wurden keine Zunahme der Mutationsrate sowie keine Veränderungen in der EGFR- Expression während der Progression in den untersuchten Tumorkollektiven festgestellt. Im Rahmen dieser Arbeit wurden Genexpressionsprofile erstellt, die interessante neue Einblicke in die Tumorentstehung und Tumorprogression zeigen.In the first part of this study, we examined gene expression profiles of tumor cells from 29 patients with lung cancer (10 adenocarcinomas (AC), 10 squamous cell carcinomas (SCC), 9 small cell lung cancer (SCLC)) in comparison to lung tissue of 5 control patients without tumor. For expression analysis, microarrays covering 8793 defined genes (Human HG Focus Array, Affymetrix) were used. Comparing AC, SCC and SCLC with normal lung tissue, we found 205, 335 and 404 genes, respectively, that were at least 2-fold differentially expressed (estimated false discovery rate: < 2,6%). Each histological subtype showed a distinct expression profile. For example, in AC a pattern of differentially expressed cell adhesion molecules was found including 3 upregulated (ICAM1, ITGB2, ITGA3) and 8 downregulated genes (TSPAN-1, CHL1, EFS, DSC3, DSG3, E48, NELL2, PGALS7) (fold change: 2.1-12.3) which might play a role in metastasis of tumor cells. In SCC, 39 out of 172 overexpressed genes (fold change: 2.1-5.7) were associated with regulation of proliferation and cell cycle reflecting the high proliferative activity of these tumors. In addition, new candidate genes were identified for example the oncogenes FOXG1B and FYN in SCLC. Moreover, the findings demonstrate that molecular characterization of lung cancers and normal lung tissue can be based on gene expression data. To identify genes associated with lung cancer progression, in the second part of this study we examined gene expression profiles of tumor cells from 20 patients with primary, untreated non-small-cell lung cancer (10 adenocarcinomas (AC) and 10 squamous cell carcinomas (SCC)) in comparison to tumor tissue of 23 patients with stage IIIB or stage IV non-small-cell lung cancer (15 AC and 8 SCC). Based on differentially expressed genes, that were at least 1,5-fold differentially expressed (estimated false discovery rate: < 5%), primary cancer samples could be separated from recurrent tumor samples. Our analysis has identified 115 and 124 significantly differentially expressed genes in AC (113 ↑, 2 ↓) and SCC (29 ↑, 95 ↓) respectively. Interestingly, in recurrent lung cancer we found increased expression of several genes related to the wingless (CTNNB1, FZD6, RYK, MYC) signalling pathways. The expression data for selected genes (primary lung cancer 42 genes (AC 16, SCC 14, SCLC 12 genes), recurrent lung cancer 20 genes (AC 10 genes and SCC 10 genes)) were validated using quantitative real-time PCR. Moreover, we could show the higher expression of β-catenin protein in recurrent tumor samples by immunohistochemistry. Our data suggest, that deregulation of the Wnt signalling pathway plays a role in progression of lung cancer. Finally, we analysed the epidermal growth factor receptor (EGFR) in NSCLCs. The EGFR plays an important role in tumor formation and progression in non-small cell lung cancer. Furthermore, somatically acquired mutations in the EGFR gene in lung cancer are associated with progression. Therefore, were screened in the 43 NSCLCs (20 primary NSCLCs and 23 recurrent NSCLCs) Exons 18 21 of EGFR, the sites of hotspot mutations in lung cancer, but only silent mutations were found. In addition, we studied the EGFR expression in NSCLC immunohistochemistry. There was no difference between the EGFR expression between primary and recurrent lung carcinomas. In conclusion, our microarray-based expression profiling revealed interesting novel candidate genes. Further characterization of these genes will lead to a better understanding of the mechanism of lung tumor formation and progression. | |||||||
| Lizenz: |  Urheberrechtsschutz | |||||||
| Fachbereich / Einrichtung: | Mathematisch- Naturwissenschaftliche Fakultät » WE Biologie | |||||||
| Dokument erstellt am: | 11.12.2006 | |||||||
| Dateien geändert am: | 12.02.2007 | |||||||
| Promotionsantrag am: | 05.12.2006 | |||||||
| Datum der Promotion: | 05.12.2006 |
