Dokument: Die Rolle von microRNAs in der Regulation der Expression von O6-Methylguanin-DNA-Methyltransferase (MGMT) in Glioblastomen

Titel:	Die Rolle von microRNAs in der Regulation der Expression von O6-Methylguanin-DNA-Methyltransferase (MGMT) in Glioblastomen
Weiterer Titel:	The role of microRNAs in the regulation of the expression of O6-methylguanine-DNA-methyltransferase (MGMT) in glioblastoma
URL für Lesezeichen:	https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=58684
URN (NBN):	urn:nbn:de:hbz:061-20220214-110852-7
Kollektion:	Dissertationen
Sprache:	Deutsch
Dokumententyp:	Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation
Medientyp:	Text
Autor:	Stetter, Isabelle [Autor]
Dateien:	[Dateien anzeigen] Adobe PDF [Details] 2,61 MB in einer Datei [ZIP-Datei erzeugen] Dateien vom 01.02.2022 / geändert 01.02.2022
Beitragende:	Prof. Dr. med. Reifenberger, Guido [Gutachter] Prof. Dr. med. Sabel, Michael [Gutachter]
Stichwörter:	miRNA, microRNA, Glioblastom, MGMT
Dewey Dezimal-Klassifikation:	600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften » 610 Medizin und Gesundheit
Beschreibungen:	Das Glioblastom ist mit einer mittleren Überlebenszeit von 14-16 Monaten und einer 5-Jahres-Überlebensrate von unter 5% der bösartigste primäre Hirntumor. Der heutzutage wichtigste prognostische und prädiktive Biomarker für Glioblastompatienten ist der DNA-Methylierungsstatus des Promotors des Gens für das DNA-Reparaturprotein O6-Methylguanin-DNA-Methyltransferase (MGMT). MGMT ist in der Lage, die durch Temozolomid, das wichtigste Chemotherapeutikum in der Therapie des Glioblastoms, verursachte zytotoxische Methylierung der DNA an der O6-Position des Guanins zu reparieren. Dadurch erhöht es die Resistenz der Tumorzellen gegenüber der Chemotherapie mit Temozolomid. Eine niedrige MGMT-Expression ist daher besser für das Ansprechen von Glioblastomen auf Temozolomid und prognostisch günstig für die Patienten. Die Höhe der MGMT-Expression im Tumorgewebe ist insbesondere vom DNA-Methylierungsstatus im Bereich des MGMT-Genpromotors abhängig. Hierbei bedeutet ein methylierter MGMT-Promotor eine niedrige MGMT-Expression in den Tumorzellen und somit ein besseres Therapieansprechen. Allerdings gibt es unter den Glioblastomen ohne MGMT-Promotormethylierung ebenfalls eine Fraktion von Tumoren mit einer niedrigen MGMT-Expression, sodass es weitere Einflussfaktoren auf die Regulation der MGMT-Expression in Glioblastomzellen geben muss. Es hat sich gezeigt, dass kleine, nicht-kodierende RNAs, d.h. microRNAs (miRNAs), wichtige Regulatoren der Genexpression auf epigenetischer und posttranskriptioneller Ebene darstellen. Die vorliegende Dissertationsarbeit geht der Frage nach, ob bestimmte miRNAs zu einer verminderten MGMT-Expression in einem Teil der Glioblastome ohne MGMT-Promotormethylierung beitragen können. Im Rahmen dieser Arbeit wurden hierfür zwei verschiedene Glioblastomzelllinien mit fünf potenziell MGMT-regulierenden miRNAs transient transfiziert. Nachfolgend wurde die MGMT-Expression auf Transkript- und Proteinebene untersucht. Hierbei stellte sich heraus, dass die Transfektion von hsa-miR-149-3p die MGMT-Expression in den beiden Glioblastomzelllinien im Vergleich zur Transfektion von Kontroll-miRNA signifikant reduziert. Mittels eines Luciferase-Reportergen-Assays konnte eine direkte Bindung von hsa-miR-149-3p an die 3 ́-UTR des MGMT-Transkriptes nachgewiesen werden. Eine Sensitivierung der Glioblastomzellen gegenüber einer Temozolomidbehandlung nach Überexpression von hsa-miR-149-3p war dagegen nicht nachzuweisen. Allerdings fand sich ein pro-apoptotischer Effekt der Überexpression von hsa-miR-149-3p in Glioblastomzellen. Insgesamt sprechen die eigenen Befunde in Übereinstimmung mit Literaturdaten anderer Arbeitsgruppen dafür, dass bestimmte miRNAs, darunter hsa-miR-149-3p, einen Einfluss auf die MGMT-Expression in Glioblastomen haben, gleichzeitig aber auch MGMT-unabhängige Effekte auf das Tumorwachstum ausüben können. Glioblastoma is the most malignant primary brain tumor, with a mean survival time of 14-16 months and a 5-year survival rate of less than 5 %. The most important prognostic and predictive biomarker for glioblastoma patients today is the DNA methylation status in the promoter of the gene for the DNA repair protein O6-methylguanine-DNA-methyltransferase (MGMT). MGMT is able to repair the cytotoxic alkylation of the DNA at the O6-position of guanine caused by temozolomide, the most important chemotherapeutic agent in the therapy of glioblastoma. Thereby, MGMT increases the resistance of the tumor cells to chemotherapy with temozolomide. A low MGMT expression is therefore better for the response of glioblastomas to temozolomide and associates with a more favorable prognosis of the patients. The level of MGMT expression in the tumor tissue is particularly dependent on the DNA methylation status in the area of the MGMT gene promoter. A methylated MGMT promoter results in a low MGMT expression in the tumor cells and thus a better response to therapy. However, among the glioblastomas without MGMT promoter methylation there is also a fraction of tumors with low MGMT expression, so that there must be further factors modulating the regulation of MGMT expression in glioblastoma cells. It has been shown that small, non-coding RNAs, i.e., microRNAs (miRNAs), represent important regulators of gene expression at the epigenetic and post-transcriptional levels. The present thesis investigates the question whether certain miRNAs can contribute to the reduced MGMT expression in a subset of glioblastomas without MGMT promoter methylation. In the context of this work, two different glioblastoma cell lines were transiently transfected with five potentially MGMT-regulating miRNAs. MGMT expression was then examined at the transcript and protein levels in miRNA and control transfected glioblastoma cells. It turned out that the transfection of hsa-miR-149-3p significantly reduced MGMT expression in both glioblastoma cell lines compared to the transfection of control miRNA. A direct binding of hsa-miR-149-3p to the 3 ́-UTR of the MGMT transcript was detected using a luciferase assay. A sensitization of the glioblastoma cells to temozolomide treatment after overexpression of hsa-miR-149-3p could not be proven. However, there was a pro-apoptotic effect of overexpression of hsa-miR-149-3p in glioblastoma cells. In agreement with the literature data of other working groups, the own findings suggest that certain miRNAs, including hsa-miR-149-3p, can have an influence on MGMT expression in glioblastomas, but at the same time may also exert MGMT-independent effects on tumor growth.
Lizenz:	Urheberrechtsschutz
Fachbereich / Einrichtung:	Medizinische Fakultät
Dokument erstellt am:	14.02.2022
Dateien geändert am:	14.02.2022
Promotionsantrag am:	01.06.2021
Datum der Promotion:	25.01.2022