Dokument: EPIGENETISCHE VERÄNDERUNGEN DURCH DNA-HYPERMETHYLIERUNG IM PROSTATAKARZINOM
| Titel: | EPIGENETISCHE VERÄNDERUNGEN DURCH DNA-HYPERMETHYLIERUNG IM PROSTATAKARZINOM | |||||||
| Weiterer Titel: | EPIGENETIC CHANGES DUE TO DNA HYPERMETHYLATION IN PROSTATE CANCER | |||||||
| URL für Lesezeichen: | https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=51038 | |||||||
| URN (NBN): | urn:nbn:de:hbz:061-20191025-083716-6 | |||||||
| Kollektion: | Dissertationen | |||||||
| Sprache: | Deutsch | |||||||
| Dokumententyp: | Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation | |||||||
| Medientyp: | Text | |||||||
| Autor: | Vinarskaja, Anna [Autor] | |||||||
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| Beitragende: | Prof. Dr. rer. nat. Schulz, Wolfgang A. [Betreuer/Doktorvater] PD Dr. rer. nat. Santourlidis, Simeon [Gutachter] | |||||||
| Stichwörter: | Prostatakarzinom, DNA-Methylierung, Epigenetik, Promotorhypermethylierungen, Hypermethylierung | |||||||
| Dewey Dezimal-Klassifikation: | 600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften » 610 Medizin und Gesundheit | |||||||
| Beschreibungen: | Das Prostatakarzinom (PCa) ist die am häufigsten vorkommende Neoplasie beim Mann und stellt die zweithäufigste Krebs-bedingte Todesursache dar. Jedoch wird nicht jeder Erkrankungsfall für den Betroffenen relevant und behandlungsbedürftig. Für die Behand-lung ist es daher bedeutsam diejenigen, bei denen die Krebserkrankung progredient verläuft und somit einer belastenden Therapie bedürfen, von denen zu unterscheiden, die kaum oder keine Komplikationen durch das PCa zu erwarten haben. Die bisherige Diagnostik kann dies noch nicht ausreichend spezifizieren. Das PCa weist wie fast alle Krebs-arten zahlreiche genetische Aberrationen auf, jedoch auch vielfältige epigenetische Ver-änderungen, darunter Hypermethylierungen von Promotoren mit CpG-Inseln und konseku-tive Expressionsveränderungen. Hauptziele dieser Arbeit waren die Identifizierung von Genen, die im PCa Promotorhypermethylierungen und verändertes Expressionsverhalten aufweisen und deren Beziehung zu klinischer Relevanz und Prognoseeinschätzung. Darüber hinaus sollten die dazu verwendbaren Methoden kritisch verglichen werden. Unter-sucht wurden in Prostatanormalzellen und –krebszelllinien, Prostatanormal- und -karzinomgeweben die Transkriptionsfaktor-codierenden Gene ID4 (kontrolliert Stamm-zelldifferenzierung, Zellzyklus und -migration), PITX2 (beeinflusst die Entwicklung multip-ler Organe), HOXC6 (reguliert Knochen- und Prostatamorphologie), sowie dessen Zielgene WIF1, DKK3 (kodieren für Wnt-Antagonisten) und CNTN1 (kodiert für ein Zelladhäsionsprotein). Wir bedienten uns zur DNA-Methylierungsanalyse der Goldstandardmethode der Bisulfitsequenzierung, der semiquantitativen Methylierungs-spezifischen PCR, der quantitativen MethyLight-PCR und Pyrosequenzierung. Zur Expressionsanalyse wurde die Real time-PCR angewandt. Die ID4-Methylierung stellte sich in allen Zellen als heterogen und partiell heraus, wobei MS-PCR und Pyrosequenzierung teils zu unterschiedlichen Ergebnissen kamen. Die ID4-Expression war in PCa-Zellen signifikant erniedrigt und ging mit fortgeschrittenem Tumorstadium und früherem Rezidiv einher – durch welchen Mechanismus genau ist bisher unklar. Es könnte in der Tumorigenese somit zuerst die Minderexpression und in Folge die Hypermethylierung entstehen. Da ID4-Hypermethylierung auch in Prostatanormalgeweben (PN) nachgewiesen wurde, sind ein neoplastischer Feldeffekt, aber auch allgemeine Alterungsprozesse als Ursache zu disku-tieren. Die PITX2-Expression im PCa korreliert hochsignifikant invers mit der Methylierung des Gens, der ERG-Expression sowie dem Auftreten eines biochemischen Rezidivs. Auch die Expression stellt demnach einen sehr guten diagnostischen wie prognostischen Tumor-Biomarker für das PCa dar. HOXC6 wird in PCa-Geweben überexprimiert, und geht mit einer schlechteren Prognose einher. Es beeinflusst im PCa sowohl Agonisten als auch Antagonisten der Tumorigenese. Dieses Paradoxon ließe sich durch epigenetische Inaktivierung der eher tumorhemmenden HOXC6-Zielgene in Karzinomen erklären. Diese Ziel-gene WIF1, DKK3 und CNTN1 waren tatsächlich minder exprimiert. Eine statistische Relevanz bezüglich einer schlechteren Prognose ergab sich nur für WIF1. Sämtliche unter-suchten Gene könnten sich aufgrund ihrer funktionellen und experimentell beschriebenen Eigenschaften nicht nur als Biomarker, optimaler Weise in Form eines Gen-Panels, son-dern auch als mögliche Therapieziele eignen.Prostate cancer (PCa) is the most common neoplasia in men and is the second most common cause of cancer death. However, not every case of illness becomes relevant for the person concerned and needs treatment. For the treatment it is therefore important to distinguish those in whom the cancer progresses and who thus require a stressful therapy, from those who have little or no complications to expect from the cancer. Current diagnostics cannot yet sufficiently specify either group of patients. Like almost all cancers, PCa has numerous genetic aberrations, but also a variety of epigenetic changes, including hypermethylation of promoters with CpG islands and consecutive expression changes. The main objectives of this work were the identification of genes affected by promotor hypermethylation and altered expression in PCa and their relation to clinical relevance and prognosis. In addition, the methods that can be used for methylation analyses were to be critically compared. In prostatic normal cells and cancer cell lines, prostate normal tissues and cancer tissues, the transcription factor coding genes ID4 (controls stem cell differentiation, cell cycle and migration), PITX2 (affects the development of multiple organs), HOXC6 (regulates bone and prostate morphology), and its target genes WIF1, DKK3 (encode Wnt antagonists) and CNTN1 (encodes a cell adhesion protein) were investigated. We used the gold standard method of bisulfite sequencing for DNA methylation analysis, semiquantitative methylation-specific PCR (MS-PCR), quantitative MethyLight PCR, and pyrosequencing. Real-time PCR was used for expression analysis. ID4 methylation was found to be heterogeneous and partial in all cells, with MS-PCR and pyrosequencing sometimes showing different results. The expression of ID4 was significantly decreased in PCa cells and was associated with advanced tumor stage and earlier relapse - by which mechanism exactly remains unclear so far. Thus, in tumorigenesis, lower ID4 expression could precede hypermethylation as a result. Since ID4 hypermethylation was also detected in prostate normal tissues, a neoplastic field effect as well as general aging processes should be discussed as its cause. PITX2 expression in PCa was highly significantly inversely correlated with methylation of the gene, ERG expression and the occurrence of biochemical recurrence. Thus, expression also represents a very good diagnostic and prognostic tumor biomarker for PCa. HOXC6 is overexpressed in PCa tissues and is associated with a poorer prognosis. It affects both agonists and antagonists of tumorigenesis in PCa. This paradox could be explained by epigenetic inactivation of the rather tumor-inhibiting HOXC6 target genes in carcinomas. These target genes, namely WIF1, DKK3 and CNTN1, were indeed less expressed. A statistical relevance with respect to a worse prognosis was found only for WIF1 among the three genes. Due to their functional and experimental attributes, all investigated genes could be suitable not only as biomarkers, optimally in the form of a gene panel, but also as possible therapeutic targets. | |||||||
| Lizenz: |  Urheberrechtsschutz | |||||||
| Fachbereich / Einrichtung: | Medizinische Fakultät | |||||||
| Dokument erstellt am: | 25.10.2019 | |||||||
| Dateien geändert am: | 25.10.2019 | |||||||
| Promotionsantrag am: | 24.04.2019 | |||||||
| Datum der Promotion: | 05.09.2019 |
