Dokument: Die Rolle von microRNAs für die Chemotherapieresistenz von Glioblastomen gegenüber Temozolomid
| Titel: | Die Rolle von microRNAs für die Chemotherapieresistenz von Glioblastomen gegenüber Temozolomid | |||||||
| Weiterer Titel: | The role of microRNAs in the chemotherapy resistance of Glioblastomas to temozolomide | |||||||
| URL für Lesezeichen: | https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=49753 | |||||||
| URN (NBN): | urn:nbn:de:hbz:061-20190617-105251-4 | |||||||
| Kollektion: | Dissertationen | |||||||
| Sprache: | Deutsch | |||||||
| Dokumententyp: | Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation | |||||||
| Medientyp: | Text | |||||||
| Autor: | Schechtmann, Gennadi [Autor] | |||||||
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| Beitragende: | Prof. Dr. Reifenberger, Guido [Gutachter] Prof. Dr. Brenneisen, Peter [Gutachter] | |||||||
| Dewey Dezimal-Klassifikation: | 600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften » 610 Medizin und Gesundheit | |||||||
| Beschreibungen: | Glioblastome sind die häufigsten malignen Gehirntumoren. Die Behandlung besteht aus einer chirurgischen Resektion, einer Chemotherapie mit Temozolomid (TMZ) sowie einer
Bestrahlung, wodurch das Überleben des Patienten um mehrere Monate bis einige Jahre verlängert werden kann. Eine primäre oder unter der Therapie erworbene Resistenz der Tumorzellen gegenüber TMZ ist ein wesentlicher Faktor für die ungünstige Prognose der Patienten, der zu einem Fortschreiten bzw. erneuten Auftreten der Erkrankung beiträgt, die letzten Endes letal verläuft. Im Falle verschiedener Tumorerkrankungen konnte bereits gezeigt werden, dass eine deregulierte Expression von kleinen, nicht-kodierenden RNAs, d.h. microRNAs (miRNAs), das Ansprechen von Tumorzellen auf Chemotherapie beeinflussen und zu einer Therapieresistenzentwicklung beitragen kann. Ín dieser Dissertationsarbeit wurden mittels Microarray-basierten Expressionsanalysen 12 miRNAs identifiziert, die eine differenzielle Expression zwischen parentalen und TMZresistenten LN-18, LNT-229 und LN-308 Glioblastomzelllinien zeigten. Die differenzielle Expression von fünf (miR-192-5p, miR-138-5p, miR-181d-5p, miR-210-5p und miR-9-5p) dieser 12 miRNAs wurde mittels quantitativer Echtzeit-PCR in den Zelllinien validiert. Eine Expressionsanalyse dieser Kandidaten-miRNAs in unbehandelten Primärtumorproben und Rezidivtumorproben nach Radiochemotherapie mit TMZ von 10 Patienten mit Glioblastomen ergab, dass miR-192-5p in sieben und miR-138-5p in neun Rezidivtumorproben im Vergleich zu den zugehörigen Primärtumoren verstärkt exprimiert waren. MiR-9-5p zeigte dagegen nur in einem Rezidivtumor eine differenzielle, d.h. verminderte Expression. Zusätzlich wurden funktionelle in vitro Untersuchungen nach gezielter Hoch- bzw. Herunterregulation der jeweiligen Kandidaten-miRNA in den Glioblastomzelllinien mittels transienter Transfektion von miRIDIAN miRNA-Inhibitoren bzw. miRNA-Mimics durchgeführt. Im Zellüberlebenstest wurden die transfizierten Glioblastomzelllinien einer zunehmenden TMZKonzentration ausgesetzt und der Einfluss der modulierten miRNAs auf die TMZ-Sensitivität bzw. -Resistenz überprüft. Eine miR-138-5p Überexpression erhöhte die TMZ-Resistenz in den parentalen LN-308 Zellen. Eine miR-138-5p-Inhibition hatte dagegen keinen Einfluss auf die TMZ-Sensitivität dieser Zellen. MiR-9-5p war im Gegensatz zu miR-138-5p und miR-192-5p signifikant in TMZ-resistenten LN-308 Zellen herunterreguliert. Eine Überexpression von miR-9-5p in den TMZ-resistenten LN-308 Zellen führte allerdings nicht zu einer Steigerung der TMZ-Sensitivität. Zusammenfassend gelang es in den eigenen Untersuchungen, sowohl in parentalen versus TMZ-resistenten Glioblastomzelllinien als auch in Gewebeproben von primären und nach Radiochemotherapie rezidivierten Glioblastomen differenziell exprimierte miRNAs zu identifizieren. Von diesen hatte miR-138-5p in kultivierten Gliomzellen einen direkten Einfluss auf die TMZ-Resistenz, dessen molekularer Mechanismus in Folgearbeiten weitergehend aufgeklärt werden konnte (Stojcheva et al., Oncotarget 2016; 7 (11). 12937-50). Somit haben die eigenen Arbeiten zu einem verbesserten Verständnis der Rolle von miRNAs für die TMZ-Resistenz von malignen Gliomen beigetragen.Glioblastomas are the most common malignant primary brain tumors. The treatment comprising surgical resection, radiation and chemotherapy with temozolomide (TMZ) may prolong patient survival for only months to few years. Primary or acquired resistance of the tumor cells to TMZ is an important factor for the unfavorable prognosis of the patients and contributes to disease progression and tumor recurrence, ultimately leading to the death of the patient. Recent studies have shown that deregulated expression of small, noncoding RNAs, i.e., microRNAs (miRNAs), may influence chemotherapy response and the development of therapy resistance in various cancers. In this dissertation, microarray-based miRNA expression analyses of parental (TMZ-sensitive) and TMZ-resistant LN-18, LNT-229 and LN-308 glioma cell lines revealed a set of differentially expressed miRNAs, 12 of which were subjected to targeted validation analyses. Five of these 12 miRNAs (miR-192-5p, miR-138-5p, miR-181d-5p, miR-210-5p, and miR-9 5p) were validated by quantitative real-time PCR in the glioma cell lines. In addition, expression analysis of these candidate miRNAs was carried out in pairs of untreated primary tumor and recurrent tumor following TMZ treatment obtained from 10 glioblastoma patients. These studies revealed that miR-192-5p exhibited increased expression levels in seven and miR 138 5p in nine recurrent tumor specimens compared to the corresponding primary tumors. In contrast, the expression of miR-9-5p was downregulated in only one recurrent tumor relative to the respective primary tumor. Selected differentially expressed candidate miRNAs were selectively up- or down-regulated in glioma cell lines in vitro using transient transfection with miRIDIAN miRNA mimics or inhibitors, followed by exposure to increasing TMZ concentrations and assessment of cell survival in order to examine the influence of the modulated miRNA on TMZ sensitivity in vitro. While miR-138-5p overexpression increased TMZ resistance in the parental LN-308 cells, miR 138-5p inhibition had no effect on the TMZ sensitivity of these cells. In contrast to miR-138-5p and miR-192-5p, miR-9-5p was significantly downregulated in TMZ-resistant LN-308 cells, However, overexpression of miR-9-5p in LN 308 TMZ-resistant cells did not increase TMZ sensitivity. In summary, differentially expressed miRNAs were identified in TMZ-resistant versus parental glioma cell lines and in primary versus recurrent tumor samples from glioblastoma patients. In vitro studies revealed that miR-138-5p modulates TMZ resistance in cultured glioma cells. The molecular mechanisms underlying the effect of miR-138-5p on TMZ resistance were further elucidated in follow-up studies (Stojcheva et al., Oncotarget 2016; 7 (11). 12937-50). Thus, this dissertation contributed to an improved understanding of the role of miRNAs in TMZ resistance of malignant gliomas. | |||||||
| Lizenz: |  Urheberrechtsschutz | |||||||
| Fachbereich / Einrichtung: | Medizinische Fakultät » Institute » Institut für Neuropathologie | |||||||
| Dokument erstellt am: | 17.06.2019 | |||||||
| Dateien geändert am: | 17.06.2019 | |||||||
| Promotionsantrag am: | 03.12.2018 | |||||||
| Datum der Promotion: | 21.05.2019 |
