Dokument: Identifizierung differentiell aktivierter regulatorischer Netzwerke im therapieresistenten Ovarialkarzinom

Titel:	Identifizierung differentiell aktivierter regulatorischer Netzwerke im therapieresistenten Ovarialkarzinom
URL für Lesezeichen:	https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=52854
URN (NBN):	urn:nbn:de:hbz:061-20200402-140527-4
Kollektion:	Dissertationen
Sprache:	Deutsch
Dokumententyp:	Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation
Medientyp:	Text
Autor:	Naskou, Johanna [Autor]
Dateien:	[Dateien anzeigen] Adobe PDF [Details] 25,55 MB in einer Datei [ZIP-Datei erzeugen] Dateien vom 31.03.2020 / geändert 31.03.2020
Beitragende:	Prof. Dr. rer. nat. Neubauer, Hans [Gutachter] Prof. Dr. Czekelius, Constantin [Gutachter]
Dewey Dezimal-Klassifikation:	600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften » 610 Medizin und Gesundheit
Beschreibungen:	Die Mechanismen der intrinsischen Resistenz seröser Ovarialkarzinome gegenüber der Standardbehandlung mit Carboplatin und Paclitaxel sind derzeit nicht vollständig verstanden. Um aktivierte Proteinnetzwerke in resistenten Tumoren zu identifizieren, wurden zunächst 17 primäre seröse Ovarialkarzinome, die anhand ihres krankheitsfreien Überlebens nach einer Standardbehandlung als therapiesensitiv oder -resistent klassifiziert wurden, mit der DigiWest-Methode hinsichtlich differentiell exprimierter und phosphorylierter Proteine untersucht. Es wurden in sensitiven Tumorproben überwiegend erhöhte Mengen von Proteinen vorgefunden, die Mitose und Zellproliferation fördern und zu den typischen Eigenschaften einer Tumorzelle gehören. Eines der am stärksten exprimierten Proteine in sensitiven Tumoren war die Histon-Methyltransferase EZH2 (Enhancer of Zeste Homolog 2). Ein Protein, welches mit EZH2 interagiert und in der Zellzyklus-Kontrolle wirkt, ist ATM (Ataxia Telangiectasia Mutated). Eine Überlebensanalyse von 616 Ovarialkarzinom-Patientinnen, die mit Carboplatin und Paclitaxel behandelt wurden, bestätigte ein verbessertes progressionsfreies Überleben bei einer hohen EZH2-Expression im Tumor. In Patientinnen mit einer niedrigen EZH2-Expression im Tumor führt ein hoher ATM-Gehalt zu einem signifikant schlechteren Überleben verglichen mit denen, die einen niedrigen ATM-Gehalt aufweisen. Ein Proximity Ligation Assay bestätigte weiterhin einen Zusammenhang zwischen einer vermehrten Co-Lokalisation von ATM und EZH2 und einem verbesserten krankheitsfreien Überleben in Tumoren von Ovarialkarzinom-Patientinnen. Um diese Beobachtungen zu verifizieren, wurden In-vitro-Untersuchungen an verschiedenen Ovarialkarzinom-Zelllinien durchgeführt. Dabei steigerte die Reduktion von EZH2 in der sensitiven Zelllinie A2780 die Resistenz gegenüber einer Einzel- sowie Kombinationstherapie mit Carboplatin und Paclitaxel. Wurden EZH2 und ATM gleichzeitig supprimiert, hatte dies keine Auswirkung auf die Resistenz der Zellen, was auf einen regulatorischen und inhibierenden Einfluss von EZH2 auf ATM hindeutet. In einem weiteren Proteinscreening konnte in EZH2-supprimierten Zellen ein Rückgang an Mitose-fördernden Proteinen beobachtet werden, sowie eine Zunahme von Proteinen, die Zellzykluskontrollpunkte beeinflussen. In einem reziproken Ansatz führte die Überexpression von EZH2 in SKOV3-Zellen zu einem erhöhten Ansprechen auf eine Kombinationsbehandlung. Zusammenfassend konnte durch die Analyse der Tumorproben von Ovarialkarzinom-Patientinnen mit einem unterschiedlich klinischen Verlauf ein noch nicht bekannter regulatorischer Einfluss von EZH2 auf ATM identifiziert werden. Durch die Abwesenheit von EZH2 wird via ATM die Zellzyklusprogression gehemmt, was resistenten Ovarialkarzinom-Zellen dazu verhilft, der Wirkung von Carboplatin und Paclitaxel temporär zu entgehen. The mechanisms of intrinsic resistance of serous ovarian cancers to standard treatment with carboplatin and paclitaxel are poorly understood. Seventeen primary serous ovarian cancers classified as sensitive or resistant according to the disease-free survival of the patients after standard treatment were tested with a protein screening method called DigiWest in order to identify activated protein signaling pathways. Increased amounts of proteins having a mitosis-promoting and pro-proliferative functions were found in sensitive patient samples, depicting typical features of a cancer cell. Furthermore, the histone-methyltransferase EZH2 (Enhancer of Zeste Homolog 2) was identified as one of the most highly expressed proteins in tumors of sensitive patients. ATM (Ataxia Telangiectasia Mutated) is an interaction partner of EZH2 and involved in cell cycle control mechanisms. A survival analysis of 616 patients treated with Carboplatin and paclitaxel confirmed, that a high EZH2 expression in tumors is associated with improved progression-free survival of patients. Interestingly, a high level of ATM in tumors resulted in a significantly decreased survival of patients compared to the ones having low ATM levels and a low EZH2 expression in tumors. A proximity ligation assay further confirmed a colocalization of EZH2 and ATM in tumors with an improved disease-free survival of patients. To verify these observations, in vitro studies were performed on various ovarian carcinoma cell lines. A reduction of EZH2 in A2780 cells promoted resistance to single and combination therapy with carboplatin and paclitaxel. The reduction of EZH2 together with ATM did not affect the resistance behavior of the cells, indicating a regulatory and inhibitory effect of EZH2 on ATM. In another protein screening of EZH2-suppressed cells, a decrease in mitotic-promoting proteins as well as an increase in cell cycle checkpoint-inducing factors was observed. Overexpression of EZH2 in SKOV3 cells further increased the response to combinational treatment in a reciprocal approach. In summary, the analysis of tumor samples from ovarian cancer patients with a different clinical course has identified an until now unknown regulatory effect of EZH2 on ATM. The absence of EZH2 causes an inhibition of cell cycle progression via ATM, thus enabling ovarian cancer cells to temporarily evade combinational treatment with carboplatin and paclitaxel.
Lizenz:	Urheberrechtsschutz
Fachbereich / Einrichtung:	Mathematisch- Naturwissenschaftliche Fakultät
Dokument erstellt am:	02.04.2020
Dateien geändert am:	02.04.2020
Promotionsantrag am:	25.01.2019
Datum der Promotion:	25.06.2019