Dokument: Untersuchung der Expression und biologischen Funktion des Signal Transducer and Activator of Transcription 3 in gastroenteropankreatischen neuroendokrinen Karzinomen

Titel:Untersuchung der Expression und biologischen Funktion des Signal Transducer and Activator of Transcription 3 in gastroenteropankreatischen neuroendokrinen Karzinomen
Weiterer Titel:Investigation of the expression and biological function of the Signal Transducer and Activator of Transcription 3 in gastroenteropancreatic neuroendocrine carcinomas
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URN (NBN):urn:nbn:de:hbz:061-20240122-102223-8
Kollektion:Dissertationen
Sprache:Deutsch
Dokumententyp:Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation
Medientyp:Text
Autor: Hambüchen, Sophie [Autor]
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Dateien vom 13.01.2024 / geändert 13.01.2024
Beitragende:Prof. Dr. med. Krieg, Andreas [Gutachter]
PD Dr. med. Latz, David [Gutachter]
Dewey Dezimal-Klassifikation:600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften » 610 Medizin und Gesundheit
Beschreibungen:Die gastroenteropankreatischen neuroendokrinen Karzinome (GEP-NEC) sind eine aggressive Untergruppe neuroendokriner Neoplasien mit hoher Mortalität und schlechter Prognose. Es stehen nur wenige erfolgversprechende Therapiemöglichkeiten zur Verfügung. Der Signal Transducer and Activator of Transcription (STAT3) ist in verschiedenen Tumorentitäten konstitutiv aktiviert und gilt als Angriffspunkt für neue onkologische Therapien.
Ziel dieser Arbeit ist, die klinische und prognostische Relevanz von STAT3 sowie die therapeutische Nutzbarkeit des STAT3 Inhibitors Niclosamid in GEP-NEC festzustellen.
Im ersten Schritt unserer Untersuchungen prüften wir die Bedeutung von STAT3 in neuroendokrinen Neoplasien. Es wurden Gewebeproben von gastroenteropankreatischen neuroendokrinen Neoplasien (GEP-NEN) und korrespondierenden Normalgeweben mittels immunhistochemischer Färbung verglichen. Nach Anfärbung und Auswertung von tissue microarrays (TMAs) von 65 Patienten wurde die Assoziation von STAT3 Expression zu klinisch-pathologischen Parametern untersucht. Überlebensanalysen wurden durchgeführt, um die prognostische Bedeutung von STAT3 zu benennen. In einem zweiten Schritt wurden durch in vitro Experimente an drei neuroendokrinen Karzinom-Zelllinien NEC-DUE1, -2 und -3 Veränderungen in der STAT3-Expression sowie in der Expression ausgewählter Zielgene durch Niclosamid untersucht. Dies wurde mittels Westernblot und Polymerasekettenreaktion (PCR) untersucht. Der Einfluss von Niclosamid auf die Zellviabilität und Proliferation wurde mittels MTS- und BrdU-Assay gemessen.
Im Vergleich zum Normalgewebe zeigte sich das nukleäre, also aktivierte phosphorylierte STAT3 (pSTAT3) im Tumorgewebe signifikant (p = 0,0480) vermehrt exprimiert. Der Immunreactive Score (IRS)-Mittelwert im Tumorgewebe lag bei 3,07, der im Normalgewebe bei 1,6. In unserem Kollektiv zeigte sich eine signifikant (p = 0,019) höhere Expression von nukleärem STAT3 in G1- und G2-Tumoren (IRS-Mittelwert 3,71) im Vergleich zu G3-Tumoren (IRS-Mittelwert 1,38). Eine prognostische Relevanz von STAT3 wurde nicht identifiziert. Die Behandlung der NEC-DUE Zelllinien mit Niclosamid führte zu einer dosisabhängigen Reduktion der Zellviabilität und Proliferation. Niclosamid führte zu einer zeit- und dosisabhängigen Reduktion der Expression von STAT3 und pSTAT3 in allen drei NEC-DUE Zelllinien. Zudem reduzierte Niclosamid die Expression des Proteins Survivin in allen drei Zelllinien, führte zu einer dosisabhängigen Reduktion von c-Myc und Cateninb1 in NEC-DUE1 und -2 und von Cyclin D1 in NEC-DUE2.
Aktiviertes STAT3 führt zu einer pathologisch gesteigerten Zellproliferation und Apoptosehemmung. Es ist besonders durch seine Beteiligung an inflammatorischen Prozessen bedeutend für die Tumorentstehung. Wir konnten zeigen, dass STAT3 in GEP-NEC dabei hauptsächlich einen Einfluss auf Survivin, aber auch auf andere proliferative Gene wie Cateninb1, c-Myc und Cyclin D1 ausübt. Der STAT3-Inhibitor Niclosamid führt in unseren GEP-NEC-Zelllinien über die Reduktion von pSTAT3 zu einer verminderten Zellviabilität und Proliferation. Wir konnten mit STAT3 einen potenziellen Angriffspunkt in der Therapie von GEP-NEN und Niclosamid als eine potenzielle neue Therapiesubstanz bei Patienten mit GEP-NEC identifizieren.

Gastroenteropancreatic neuroendocrine carcinomas (GEP-NEC) are an aggressive subgroup of neuroendocrine neoplasia with a high mortality and a poor prognosis. Promising therapy options are rare. The Signal Transducer and Activator of Transcription (STAT3) is constitutively activated in various tumor entities and is considered as target for new oncological therapies.
The aim of this study is to determine the clinical and prognostic relevance of STAT3 and to estimate the therapeutic usability of the STAT3-Inhibitor niclosamide in GEP-NEC.
The first step of our study was the identification of STAT3 for clinical and prognostic purposes. We compared tissue samples of gastroenteropancreatic neuroendocrine neoplasia (GEP-NEN) with corresponding healthy tissue samples using immunohistochemical staining. After staining and evaluation of tissue microarrays (TMAs) of 65 patients, the association of STAT3-expression to clinical-pathological parameters was investigated. For the identification of the prognostic role of STAT3 survival-analyses were performed. In a second step, we examined three neuroendocrine-carcinoma cell lines NEC-DUE1, -2 and -3 in in vitro experiments for changes in STAT3-expression and in the expression of selected target-genes following treatment with niclosamide. The effects were investigated using western blot and polymerase-chain-reaction (PCR). The influence of niclosamide on cell-viability and proliferation was measured using MTS- and BrdU-Assays.
Compared to healthy tissue, in tumor tissue the nuclear, activated and phosphorylated STAT3 (pSTAT3) was significantly higher expressed (p = 0,0480). The average immune reactive score (IRS-) value in tumor was 3,07, whereas it was 1,6 in healthy tissue. In our collective, there was a significantly (p = 0,019) higher expression of nuclear STAT3 in tumors graded G1 and G2 (mean IRS 3,71) compared to G3 graded tumors (mean IRS 1,38). A prognostic relevance of STAT3 has not been identified. Treatment of NEC-DUE cell lines with niclosamide led to a dose-dependent reduction in the expression of STAT3 and pSTAT3 in all three NEC-DUE cell lines. In addition, niclosamide reduced the expression of the protein Survivin in all three cell lines, led to a dose-dependent reduction of c-Myc and Cateninb1 in NEC-DUE1 and -2 and to a dose-dependent reduction of Cyclin D1 in NEC-DUE2.
Activated STAT3 leads to pathologically increased cell proliferation and inhibition of apoptosis. It is particularly important for tumorigenesis due to its involvement in inflammatory processes. We were able to show that STAT3 in GEP-NEC mainly affects Survivin, but also other proliferative genes like Cateninb1, c-Myc and Cyclin D1. The STAT3 inhibitor nicodamid leads to reduced cell viability and proliferation by reducing the presence of pSTAT3 in our GEP-NEC cell lines. Accordingly, we collected results indicating that STAT3 may represent a potential target and niclosamide as a new substance for novel therapeutic approaches for the treatment of patients with GEP-NEC.
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Dieses Werk ist lizenziert unter einer Creative Commons Namensnennung 4.0 International Lizenz
Fachbereich / Einrichtung:Medizinische Fakultät
Dokument erstellt am:22.01.2024
Dateien geändert am:22.01.2024
Promotionsantrag am:10.03.2023
Datum der Promotion:21.11.2023
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