Dokument: Charakterisierung der Klasse I Histondeacetylasen als Zielmoleküle für die Therapie des Urothelkarzinoms
| Titel: | Charakterisierung der Klasse I Histondeacetylasen als Zielmoleküle für die Therapie des Urothelkarzinoms | |||||||
| URL für Lesezeichen: | https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=44754 | |||||||
| URN (NBN): | urn:nbn:de:hbz:061-20180131-133816-6 | |||||||
| Kollektion: | Dissertationen | |||||||
| Sprache: | Deutsch | |||||||
| Dokumententyp: | Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation | |||||||
| Medientyp: | Text | |||||||
| Autor: | Pinkerneil, Maria [Autor] | |||||||
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| Beitragende: | Prof. Dr. Schulz, Wolfgang A. [Betreuer/Doktorvater] Prof. Dr. Groth, Georg [Gutachter] | |||||||
| Dewey Dezimal-Klassifikation: | 500 Naturwissenschaften und Mathematik » 570 Biowissenschaften; Biologie | |||||||
| Beschreibungen: | Klasse I HDACs sind in vielen Krebsentitäten an der Entwicklung und Progression von Tumoren beteiligt. Ihre Inhibition führt oft zu starken antineoplastischen Effekten; es ist jedoch umstritten, ob für die Inhibition eher HDAC-Inhibitoren (HDACi) einzelner Enzyme oder pan-Inhibitoren geeignet sind. Im Urothelkarzinom der arnblase (UC) sind Klasse I HDACs häufig überexprimiert. Basierend darauf war das Ziel dieser Arbeit herauszufinden, ob ihre Inhibition eine therapeutische Option im UC darstellen könnte. Die Aktivität der Klasse I HDACs wurde über siRNA-vermittelten knockdown (HDAC1, 2, 1/2, 3 und 8) sowie über Isoform-spezifische HDACi (Romidepsin, Givinostat, Entinostat, Mocetinostat, 4SC-202, RGFP966, BG45, compound 2, 5 und 6)
oder den pan-HDACi SAHA in bis zu sieben verschiedenen UC-Zelllinien (RT-112, 5637, VM-CUB1, SW-1710, 639-V, UM-UC-3 und T-24) moduliert. Diese Zelllinien repräsentieren die UC-Heterogenität und weisen distinkte HDAC-Expressionsmuster auf. Zur genauen Analyse der induzierten Effekte wurden verschiedene zelluläre Parameter sowie die Expression von HDACs und relevanten Zielgenen in den UCZelllinien VM-CUB1 und UM-UC-3 und den Kontrollzellen HBLAK (urothelial) und HEK-293 (nicht-urothelial) bestimmt. Ausgeprägte Phänotypen konnten vor allem bei HDAC1/2-Modulation (Doppelknockdown, Romidepsin und Givinostat) oder Inhibition von HDAC1-3 mit 4SC-202 beobachtet werden. Der HDAC1/2-Knockdown resultierte in apoptotischem Zelltod, wohingegen die Inhibition mit Romidepsin, Givinostat und 4SC-202 primär zu Störungen der Zellzyklus-Progression führte. Die unterschiedliche Ausprägung dieser Effekte spiegelte sich in detaillierten RNA-Expressionsanalysen nach HDACi-Behandlung oder HDAC1/2-Knockdown wider. Die Zellzyklusstörung manifestierte sich in einer erhöhten G2/M-Fraktion, aberranten Mitosen und schließlich in einer Mischform aus apoptotischem und nekrotischem Zelltod. In den Kontrollzellen, insbesondere den urothelialen HBLAK Zellen, waren diese Effekte weniger stark ausgeprägt. Diese entwickeln eher einen zytostatischen Zellzyklusarrest, behalten aber ihre Fähigkeit zur Langzeitproliferation. Die Selektivität gegenüber transformierten Zellen scheint vor allem durch HDAC1/2-Inhibition bestimmt zu sein, weniger durch HDAC3-Inhibition. Insgesamt lässt sich der Schluss ziehen, dass eine kombinierte Inhibition von HDAC1 und 2 eine vielversprechende Behandlungsmöglichkeit für das UC darstellt. Demgegenüber ergaben Knockdown und pharmakologische Inhibition von HDAC8 nur geringe signifikante Effekte auf Proliferation, Klonogenität und Migration, sodass HDAC8 kein optimales Zielmolekül im UC darzustellen scheint.Class I HDACs contribute to the development and progression of many cancer entities. Inhibition of HDACs induces strong antineoplastic effects in many tumors but it is disputed whether HDAC inhibitors (HDACi) with selected enzyme targets or pan- HDACi are more useful. Class I HDAC expression is usually upregulated in urinary bladder urothelial carcinoma (UC). Based on this observation, the aim of this study was to investigate whether specific modulation of these enzymes might be a therapeutic option in UC. The activity of class I HDACs was modulated in up to seven different UC cell lines (RT-112, 5637, VM-CUB1, SW-1710, 639-V, UM-UC-3 and T-24) via siRNA-mediated knockdown (HDAC1, 2, 1/2, 3 and 8), isoform-specific HDACi (Romidepsin, Givinostat, Entinostat, Mocetinostat, 4SC-202, RGFP966, BG45, compounds 2, 5 and 6) or by the pan-HDACi SAHA. The selected cell lines cover the heterogeneity of UCs and display distinct HDAC expression patterns. For the detailed analysis of induced effects, various cellular parameters and expression of HDACs and relevant target genes were determined in the UC cell lines VM-CUB1 and UM-UC-3 and in the control cells HBLAK (urothelial) and HEK-293 (non-urothelial). Pronounced phenotypes were particularly observed after HDAC1/2 modulation (double knockdown, Romidepsin and Givinostat) or after pharmacological inhibition of HDAC1-3 by 4SC-202. Knockdown of HDAC1/2 induced apoptotic cell death, whereas pharmacological inhibition with Romidepsin, Givinostat and 4SC-202 primarily interfered with cell cycle progression. These differences were reflected in detailed RNA expression analyses after HDACi treatment or HDAC1/2 double knockdown. Cell cycle disturbances manifested in an increased G2/M-fraction, aberrant mitosis, and finally in a mixed apoptotic and necrotic cell death. These effects were less pronounced in control cells, especially in benign urothelial HBLAK cells which tended towards a cytostatic cell cycle arrest, retaining their ability for long-term proliferation. Selectivity for transformed cells appears to be determined mainly by inhibition of HDAC1/2, but less by targeting HDAC3. In conclusion, combined inhibition especially of HDAC1/2 seems to be a promising treatment for UC. In contrast, siRNA-mediated knockdown or pharmacological targeting of HDAC8 had few significant effects on proliferation, migration and clonogenicity of UC cell lines. HDAC8 seems not to constitute an optimal therapeutic target in UC. | |||||||
| Lizenz: |  Urheberrechtsschutz | |||||||
| Fachbereich / Einrichtung: | Mathematisch- Naturwissenschaftliche Fakultät | |||||||
| Dokument erstellt am: | 31.01.2018 | |||||||
| Dateien geändert am: | 31.01.2018 | |||||||
| Promotionsantrag am: | 21.07.2017 | |||||||
| Datum der Promotion: | 19.10.2017 |
