Dokument: Untersuchungen zur möglichen Rolle der langen nicht-kodierenden RNAs RAD51-AS1 und AL109615.3 in Glioblastomen

Titel:	Untersuchungen zur möglichen Rolle der langen nicht-kodierenden RNAs RAD51-AS1 und AL109615.3 in Glioblastomen
Weiterer Titel:	Studies on the possible role of the long non-coding RNAs RAD51-AS1 and AL109615.3 in glioblastoma.
URL für Lesezeichen:	https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=57579
URN (NBN):	urn:nbn:de:hbz:061-20211004-131357-0
Kollektion:	Dissertationen
Sprache:	Deutsch
Dokumententyp:	Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation
Medientyp:	Text
Autor:	Nöldemann, Sarah [Autor]
Dateien:	[Dateien anzeigen] Adobe PDF [Details] 17,65 MB in einer Datei [ZIP-Datei erzeugen] Dateien vom 29.09.2021 / geändert 29.09.2021
Beitragende:	Prof. Dr. Guido Reifenberger [Gutachter] Prof. Dr. med. Sabel, Michael [Gutachter]
Stichwörter:	lncRNAs, Glioblastom
Dewey Dezimal-Klassifikation:	600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften » 610 Medizin und Gesundheit
Beschreibungen:	Glioblastome machen etwa die Hälfte aller glialen Hirntumore aus und sind hochmaligne Neoplasien. Die mediane Überlebenszeit von Patienten mit einem Glioblastom beträgt nur etwa 14-16 Monate. Hindernisse einer effektiven Therapie stellen dabei unter anderem das infiltrative Wachstum im Gehirngewebe, ungenügende Ansprechraten auf die Strahlen- und Chemotherapie mit Temozolomid (TMZ), sowie eine häufige Resistenzentwicklungen der Tumorzellen gegenüber diesen etablierten Therapieverfahren dar. Um die Diagnostik und Therapie von Glioblastomen zu verbessern, ist es wichtig, die molekularen Mechanismen des Tumorwachstums besser zu verstehen. Diesbezüglich gab es in den letzten Jahren erhebliche Fortschritte und die Bestimmung von molekularen Biomarkern spielt mittlerweile eine große Rolle in der neuropathologischen Diagnostik dieser Tumoren gemäß der von der Weltgesundheitsorganisation (WHO) herausgegebenen aktuellen Klassifikation der Tumoren des zentralen Nervensystems. Die vorliegende Dissertationsarbeit beschäftigt sich mit der möglichen Rolle von langen nicht-kodierenden RNAs in der Pathogenese von Glioblastomen und für das Ansprechen dieser Tumoren auf eine Chemotherapie mit TMZ. Im ersten Teil dieser Arbeit wurde diesbezüglich eine mögliche differentielle Expression der langen nicht-kodierenden RNA (lncRNA) RAD51-AS1 in parentalen, das heißt TMZ-sensitiven, versus TMZ-resistenten Glioblastomzelllinien sowie in gepaarten, unbehandelten Primär- versus Rezidivtumorproben nach Radiochemotherapie bestimmt. Zusätzlich wurde eine mögliche Korrelation zwischen der Expression der Kopf-an-Kopf liegenden Gene RAD51-AS1 und RAD51 untersucht. RAD51 kodiert ein DNA-Reparaturprotein, das Teil bestehender Resistenzmechanismen gegenüber der bei Glioblastomen eingesetzten Chemo- und Strahlentherapie ist. Für diese Expressionsanalysen wurden nicht- neoplastische Hirngewebsproben, Tumorgewebeproben aus primären astrozytären Gliomen, Glioblastomzelllinien, sowie Primär- und Rezidivtumorpaare mittels Endpunkt-PCR und Echtzeit-RT-PCR untersucht. Hierbei ließ sich weder eine differentielle Expression von RAD51-AS1 in den Gliomen noch eine Korrelation der RAD51-AS1- und RAD51-Expression auf Transkriptebende nachweisen. Im zweiten Teil dieser Arbeit wurde ein effizienter Knockdown von lncRNAs mittels siRNAs (small interfering RNAs) etabliert. Hierzu wurden einzelne siRNAs und siRNA-Pools getestet. Mittels siRNA-Pools ließ sich ein effizienter Knockdown der langen nicht kodierenden RNA AL109615.3 in Glioblastomzellen erzielen. Im dritten Teil dieser Arbeit wurden Prognose-assoziierte, lange nicht- kodierenden RNAs identifiziert und für die lncRNA AL109615.3 (ENSG00000237686) mittels in vitro Funktionsanalysen der Einfluss auf die Vitalität, Proliferation, Apoptose und Nekrose von Glioblastomzellen untersucht. Hierfür wurden nach Knockdown von AL109615.3 in Glioblastomzelllinien BrdU-, Vitalitäts- und Caspase-3/7-Assays sowie zusätzlich durchflusszytometrische Analysen durchgeführt und die Wachstumsrate bestimmt. Hierbei zeigte sich ein möglicher stimulierender Einfluss von AL109615.3 auf die Proliferationsrate in Glioblastomzellen. Zusätzlich konnte eine Tendenz zu einer verminderten Vitalität nach Knockdown von AL109615.3 festgestellt werden. Der in dieser Arbeit etablierte Knockdown von AL109615.3 mittels siRNA-Pools kann die Grundlage für weitere Forschungen zur funktionellen Charakterisierung dieser lncRNA in Glioblastomen und ihrer möglichen Bedeutung als prognostisch relevanter molekularer Biomarker bilden. Glioblastomas account for about half of all glial brain tumors and are highly malignant neoplasms. The median survival time of patients with glioblastoma is only about 14-16 months. Obstacles to effective therapy include infiltrative growth in the brain tissue, inadequate response rates to radiation and chemotherapy with temozolomide (TMZ), and the frequent development of resistance of tumor cells to the established therapy methods. Thus, to improve the diagnosis and therapy of glioblastomas it is important to better understand the molecular mechanisms of tumor growth. There has been considerable progress in this regard in recent years and the determination of molecular biomarkers now plays a major role in the neuropathological diagnosis of these tumors according to the current classification of tumors of the central nervous system published by the World Health Organization (WHO). The present thesis deals with the possible role of long non-coding RNAs in the pathogenesis of glioblastomas and for the response of these tumors to chemotherapy with TMZ. In the first part of this work, a possible differential expression of the long non- coding RNA (lncRNA) RAD51-AS1 in parental, i.e. TMZ-sensitive, versus TMZ-resistant glioblastoma cell lines was investigated. In addition, expression of RAD51-AS1 was determined in primary (untreated) and paired recurrent glioblastoma tissue samples from patients treated with radiochemotherapy. A possible correlation between the expression of the head-to-head genes RAD51-AS1 and RAD51 was also investigated. RAD51 encodes a DNA repair protein that may contribute to glioblastoma resistance to chemotherapy and radiation therapy. For the expression analyses, non-neoplastic brain tissue samples, tumor tissue samples from primary astrocytic gliomas, glioblastoma cell lines and primary and recurrent tumor pairs were investigated by endpoint PCR and real- time RT-PCR assays. Neither a differential expression of RAD51-AS1 nor a correlation of RAD51-AS1 and RAD51 expression could be detected in the investigated gliomas. In the second part of this work, an efficient knockdown of lncRNAs using siRNAs (small interfering RNAs) was established. For this purpose, individual siRNAs and siRNA pools were tested. An efficient knockdown of the long non-coding RNA AL109615.3 in glioblastoma cells was achieved by means of siRNA pools. In the third part of this work, prognosis-associated long non-coding RNAs were identified and their possible influence on vitality, proliferation, apoptosis and necrosis of glioblastoma cells was investigated using in vitro functional assays. For this purpose, growth curves, BrdU assays, viability assays, caspase 3/7 assays and additional flow cytometric analyses were carried in control and AL109615.3-knockdown glioblastoma cell lines. These analyses revealed evidence for a growth-stimulatory effect of AL109615.3 in glioblastoma cells. In addition, a tendency towards reduced cell viability after knockdown of the AL109615.3 was seen. The knockdown of AL109615.3 by means of siRNA pools established in this work can form the basis for further research on the functional characterization of this lncRNA in glioblastomas and its importance as a prognostic molecular biomarker.
Lizenz:	Urheberrechtsschutz
Bezug:	2015-2021
Fachbereich / Einrichtung:	Medizinische Fakultät
Dokument erstellt am:	04.10.2021
Dateien geändert am:	04.10.2021
Promotionsantrag am:	18.04.2021
Datum der Promotion:	21.09.2021